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3D打印技術(shù)加速電子行業(yè)的創(chuàng)新

3D打印動(dòng)態(tài)
2024
01/21
21:18
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評(píng)論
近些年來相機(jī)鏡頭變得越來越小,功能激增,這種“小型化”已成為電子行業(yè)的明顯趨勢(shì),從我們口袋里的手機(jī)到用于微創(chuàng)手術(shù)的手術(shù)設(shè)備,工程師和科學(xué)家正在設(shè)計(jì)越來越小的產(chǎn)品。隨著最終產(chǎn)品的縮小,設(shè)備的內(nèi)部運(yùn)作以及將所有部件固定在一起的部件也必須以微觀尺寸制造。



3D 打印為 OEM 帶來的附加值
隨著消費(fèi)者需要更小、更可定制的電子產(chǎn)品,并且行業(yè)尋求突破創(chuàng)新的界限,因此需要具有精細(xì)特征和嚴(yán)格公差的零件的精度。最近,電子行業(yè)一直在利用 3D 打印的價(jià)值,因?yàn)樗軌蛱峁└呔取⒏叻直媛实奈⒂^特征,而通過傳統(tǒng)制造方法通常無法實(shí)現(xiàn)這些特征,或者獲得這些特征的成本可能非常高。在電子、光學(xué)和光子學(xué)等 OEM 行業(yè),所需的單元數(shù)量不需要成型等大批量制造方法,3D 打印能夠提供按需制造,是推進(jìn)創(chuàng)新的經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。

新材料擴(kuò)大用例



隨著越來越多的行業(yè)尋求3D打印來制造某些應(yīng)用,3D打印公司正在使其合格材料多樣化,以確?蛻魮碛泻线m的材料來打印各種最終應(yīng)用的零件。無論是用于醫(yī)療設(shè)備的生物相容性材料、用于電子產(chǎn)品的 ESD 安全材料還是環(huán)保材料,新材料都在擴(kuò)大 3D 打印零件的使用案例。

Boston Micro Fabrication (BMF) 和Mechnano合作提供 Mechnano 專有的 Formula1μ 靜電放電 (ESD) 樹脂,用于 BMF 的 200 和 300 系列 3D 打印機(jī)。這使得客戶能夠通過微型 3D 打印獲得所需的準(zhǔn)確度和精度,并獲得電子零件所需的表面光潔度。防靜電材料非常重要,可以防止生產(chǎn)過程中對(duì)產(chǎn)品造成損壞,不僅具有成本效益,而且有助于提高工作流程和操作的效率。

同樣,3D 打印零件的新表面涂層也通過在產(chǎn)品開發(fā)中提供更大的靈活性來幫助創(chuàng)新。通過與地平線微技術(shù)公司合作,高精度零件現(xiàn)在可以涂上耐環(huán)境的金屬或非金屬導(dǎo)電涂層,這拓寬了許多客戶的使用案例。ESD 樹脂和新型涂料都有助于跨行業(yè)創(chuàng)新,尤其是在電子行業(yè),以前不可能通過 3D 打印從原型設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向生產(chǎn)。

未來是 3D 打印的
電子產(chǎn)品是增材制造的新興市場(chǎng),隨著新材料、涂層和小型化運(yùn)動(dòng)的發(fā)展,3D 打印處于獨(dú)特的地位,能夠?qū)崿F(xiàn)超越傳統(tǒng)制造方法所能支持的持續(xù)創(chuàng)新。借助產(chǎn)品設(shè)計(jì)工具包中的 3D 打印,工程師、科學(xué)家和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師將能夠比以往更進(jìn)一步推動(dòng)其行業(yè)發(fā)展。

3D打印電子產(chǎn)品案例

Syenta
Syenta位于澳大利亞堪培拉,是一家3D打印電子產(chǎn)品的初創(chuàng)公司,在種子輪融資中籌集了370萬澳元(250萬美元),加速其多材料3D打印機(jī)的生產(chǎn),使客戶能夠獲得半導(dǎo)體、電池和傳感器等高度復(fù)雜和功能強(qiáng)大的電子產(chǎn)品。



在Syenta,研究者們使用電來沉積材料,形成所需要的圖案。Syenta 使用純加法進(jìn)行電化學(xué)打印,原理十分簡(jiǎn)單,可以有效降低成本,例如想打印銅產(chǎn)品,只需要將銅鹽溶液沉積為銅即可,而且由于反應(yīng)可逆,銅還可以再變?yōu)殂~鹽,每種材料都可以重復(fù)使用、循環(huán)起來沒有浪費(fèi)。

電化學(xué)3D打印與電鍍有些類似,比如高檔汽車所配備的鍍鉻輪轂蓋,這種電鍍是電沉積的一種形式。但3D電子打印與之不同,研究者們的材料不必再是'鉻',而可以使用許多不同的材料,并且允許在非常小的區(qū)域進(jìn)行打印,制作復(fù)雜的圖案。

nScrypt


△nScrypt的研究部門Sciperio 3D 打印的電路板

2023年4月,nScrypt的研究部門Sciperio表示其共形3D打印電路結(jié)構(gòu) (PCS)取得了顯著的性能提升,這將推動(dòng)3D打印電子產(chǎn)品的發(fā)展。該公司表示這一進(jìn)展歸功于nScrypt的高精度Factory in a Tool技術(shù)。該研究旨在通過增強(qiáng)3D打印導(dǎo)電跡線和通孔(PCS中的小開口),提高整體產(chǎn)量和性能可調(diào)性。研究團(tuán)隊(duì)通過打印具有保形加熱元件的電路來實(shí)現(xiàn)這些改進(jìn),這些元件可用于多種應(yīng)用,例如可穿戴技術(shù)、電子設(shè)備和加熱系統(tǒng)。

新型纖維素混合物 3D 打印



2023年7月位于瑞士迪本多夫的 Empa 纖維素和木質(zhì)材料實(shí)驗(yàn)室的研究人員取得了重大突破,他們始使用羥丙基纖維素(HPC)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種材料具有可3D打印特性、生物降解性、變色性和導(dǎo)電性。通過將纖維素和碳納米管結(jié)合起來,該團(tuán)隊(duì)為可持續(xù)傳感器和顯示器的發(fā)展帶來了新的機(jī)遇。研究人員使用新型纖維素混合物 3D 打印了新技術(shù)的許多潛在應(yīng)用。其中包括根據(jù)機(jī)械變形而改變顏色的應(yīng)變傳感器和簡(jiǎn)單的七段顯示器。




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