作为3 d打印技术(3DP)，增材制造技术的进步，制造商正在努力的一个领域是将电子技术纳入3DP过程。包括航空航天和军事在内的几个行业对这一发展尤其感兴趣，因为它有望减轻部件的重量和尺寸。
在最近的AMUG会议上，我们有机会近距离看到这种技术的可能性。Optomec公司(Albuquerque, NM)提供了一种3D打印工艺——气溶胶喷射打印，该工艺使用3DP，增材制造技术将电子设备集成到3D打印部件中。纳米材料被用于生产精细的特征电路和嵌入式元件，而不使用掩模或图案，以及减少电子系统的整体尺寸。由此产生的功能电子产品可以“具有从10微米到厘米的线宽和图案特征。”
Optomec称，包括导体、电介质、电阻和半导体油墨在内的普通电子材料可以通过其气溶胶喷射系统进行处理，打印保形传感器、天线、屏蔽和其他有源和无源组件。在物理设备上或在物理设备中印刷这些电子元件的能力消除了对单独印刷电路板、布线和布线的需要，从而简化了组装。
使用这种技术的一个例子是3D打印无人机机翼．气溶胶喷射系统用于打印共形传感器、天线、电源和信号电路直接在无人机模型的机翼上。机翼本身是用Stratasys FDM 3D打印机打印的。电子和传感器设计由无人机供应商Aurora Flight Sciences提供。
Optomec为DARPA项目开发了气溶胶喷射工艺。首先，打印材料被雾化，产生直径为一到两微米的液滴。根据Optomec的说法，已经成功地雾化并沉积了粘度为1 cP至1000 cP的材料。
飞升大小的雾化液滴随后被带入气流，并被送到材料沉积打印头。在这里，第二种气体被引入到气溶胶流的周围，将水滴聚焦成一个紧密的准直光束，同时也消除了喷嘴的堵塞。混合气体流通过一个聚合喷嘴从打印头流出，该喷嘴将气溶胶流压缩到直径最小的10微米。液滴喷射流以很高的速度从打印头流出到基材上，这使得打印头和基材之间的分离相对较大(约2至5毫米)。气溶胶流在这段距离内保持紧密聚焦，导致在三维基底上打印保形图案的能力。尽管速度高，印刷过程是温和的;基材不会损坏，液滴一般不会飞溅或过喷。
打印头是可扩展的，支持2,3,5，或更多的喷嘴一次。它依赖于音高，每小时可实现高达25,000或更多的互连。打印头配有一个机械快门，可以快速打开/关闭打印流，并可以延长打印运行时间12小时或更多，在需要补充墨水。
气溶胶喷射系统还可以在非平面表面上打印细线共形电路，这被视为在3D表面上完全打印电子器件的关键实现能力。喷嘴尖端到基材的距离相对较大，可达5毫米，高速的粒子流使气溶胶喷射材料沉积头在不倾斜头部的情况下打印在倾角高达60度的表面上。
Optomec
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