增材制造,也被称为3D打印,正在改变电子工程师的工作方式,提供生产、测试和设计产品的新方法。
Jonathan Bara是NeodenUSA的市场经理
在电子领域,增材制造有两种方法:喷墨式打印和3D电路板制造。喷墨印刷在印刷电路板(PCB)的两个维度上工作。该方法通常使用水平表面的打印头,在PCB上应用有利的气溶胶沉积。
这种方法提供了高分辨率和一致的完成。喷墨打印在应用设计时提供了准确性,同时减少了制造过程中的步骤数。这种印刷方式适合定制pcb的快速生产。
在3D电路板制造过程中,需要一个挤压头将导电金属液滴涂在PCB上。该方法允许在二维PCB内自由流动的导线连接。材料会一层一层地叠加起来,这种耦合阻止了电路板对电路的约束。考虑到现代电路板技术,这些连接几乎是不可能的。
此外,3D电路板制造只使用对生产至关重要的材料。由于效率的提高以及2D和3D电路组合的转换能力,增材制造成为电子行业的一项有先见之明的技术。
2D方法通常有一个打印头,将导电油墨释放到PCB上。它也可以挤出两种化学物质,反应在板上,以创造一个小珠。3D方法较为复杂,采用挤压和材料方法,包括:
•导电气凝胶
•导电凝胶
•嵌入铜导电灯丝
•石墨烯基板印刷
3D打印的应用服务于各种尺寸的制造商。在pcb的大规模生产中,它有一个特定的生态位。这一应用可能会促进电子添加剂的发展。
此外,该技术还可以为DIY创造者或创业公司将电路板生产带到家庭或个人层面。增材制造可以让用户创建电路板的原型,而无需投资或冒险接触苛刻的化学物质,而大规模PCB制造需要这些化学物质。
互补功能
增材制造并不一定要取代现有的方法。目前,它正在发挥促进科学和工程进步的不可或缺的作用。至少,增材制造将改变公司处理电子产品生产的方式。
几家航空和汽车公司正在使用增材制造技术来开发工具和夹具,而不是使用减法制造工艺或注射成型,因为这样可以节省数周的时间。
同样的功能也适用于具有集成无线功能的传感器。当3D打印机生产PCB时,没有形式或几何形状的限制。该系统将使功能电子元件,如集成电池座和无线传感器嵌入在PCB上。
增材制造中的新材料和新系统
目前,增材制造有很多材料,虽然它们相对专业化。例如,一些专门用于特定的沉积应用,如喷墨打印或熔融沉积成型。许多系统还不具备处理不同材料的通用性,这在制造商想要大规模生产时是个问题。
增材制造和电子产品正在为新的机会和创新打开大门。设计师和工程师可以快速创建和打印原型,这在多年前是不可行的。这些影响也有可能彻底改善整个行业,从医学到材料科学的方方面面。
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