謝菲爾德大學研發(fā)復合3D打印工藝

市場調研機構SmarTech指出，目前3D打印技術在電子行業(yè)中的應用尚處于早期階段，現階段主要是用于電子產品的快速原型。目前市場上推出的電子專用3D打印機主要應用是PCB的快速原型制造。然而也有少數的應用已經超越原型，走向批量生產（如：共形天線）。從長期來看，3D打印在電子零件制造和封裝領域的市場規(guī)模將達到數十億美元。

據南極熊了解謝菲爾德大學與波音合作的先進制造研究中心（AMRC）研發(fā)了一項名為“THREAD”的復合3D打印工藝，目前AMRC已為這項工藝申請專利。這種自動化的功能性電子產品制造工藝是否會成為電子產品3D打印領域又一個超越原型的應用？

在3D打印過程中嵌入電子元器件

THREAD 3D打印工藝可用于制造集成了電子（或光學）元器件的功能性零部件。AMRC表示，THREAD 3D打印工藝能夠在3D打印過程中嵌入電子元器件，直接制造出嵌入式的電子產品，例如帶嵌入式電子元器件的無人機。

根據市場研究，THREAD工藝最初是在SLA（光固化成型）3D打印設備中研發(fā)的，在研發(fā)過程中AMRC的研究人員3D打印了一個U盤，光敏樹脂材料在逐層成型的過程中將U盤的電路板包裹進來，形成一個無縫的整體外殼。

在研究這一技術過程中，研發(fā)團隊攻克了不少困難，比如，在暫停打印機和插入電子元器件之前非常仔細的追蹤打印的層數。在預處理打印文件時，研究人員需要針對即將嵌入的電子元器件去除任何不必要的支撐材料，在構建過程中需要在恰當的打印層高進行停頓，然后進行電子組件的封裝。

AMRC表示目前的THREAD 3D打印工藝已是一個全自動化的工藝，能夠以不影響3D打印組件原始構建時間的速率嵌入電子或光學器件，沒有必要暫停、去除、重新裝夾或后期處理。目前，AMRC研究團隊正在攻克THREAD工藝與DLP 3D打印設備以及粉末床聚合物3D打印設備相集成中所存在的難題，未來THREAD 3D打印工藝將可以集成在包括聚合物3D打印設備在內的多種3D打印機中。

目前市場上的多材料電子3D打印機，已可應用在功能性電子產品的研發(fā)設計階段，如Voxel8 多材料3D打印機通過停止/啟動功能，將一些外部部件在打印過程中嵌入打印對象，然后繼續(xù)打印。AMRC表示THREAD工藝可用于制造醫(yī)療消費電子、航空航天、汽車等相關產品中所需要的功能性電子3D打印部件。


來源：3D科學谷
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