Horizon 3D打印微型天線尺寸縮小15%，重量減輕6倍

2024年3月16日，南極熊獲悉，微加工初創(chuàng)公司Horizon Microtechnologies成功利用微型3D打印技術(shù)制造了高頻D頻段的喇叭天線。然而，這一成就并不僅僅依賴于3D打印，它涉及多個過程的整合。具體來說，銅涂層天線的制造涉及到涂層工藝與3D打印技術(shù)的結(jié)合。

△Horizon 3D打印的微型高頻D波段喇叭天線

Horizon Microtechnologies首席執(zhí)行官Andreas Frölich解釋說："高頻D波段喇叭天線的運行采用了我們的HMT金屬鍍膜工藝，該工藝可均勻、準確地將銅層涂覆到各種元件形狀和材料上。”

Frölich繼續(xù)說："從商業(yè)角度來看，此類元件非常適合微添加制造，因為它們通常在厘米級尺寸內(nèi)工作，具有亞毫米級尺寸，并要求微米級公差。市場要求此類天線和其它毫米波元件具有更高的頻率和連接性，以便在工業(yè)測量、傳感器技術(shù)和通信應(yīng)用中實現(xiàn)超低延遲。通過微增材制造技術(shù)制造此類毫米波元件，能夠生產(chǎn)出更小、更輕的元件，并具有其他制造工藝無法實現(xiàn)的特性和幾何特征。”

△Horizon生產(chǎn)的鍍銅微型天線

更小更輕的微型3D打印天線

出于各種原因，聚合物3D打印部件可以涂覆金屬。在這一特定案例中，生成的喇叭部件比傳統(tǒng)喇叭部件小15%，重量僅為傳統(tǒng)喇叭部件的六分之一，這對于減重至關(guān)重要的衛(wèi)星和航空航天工業(yè)來說意義重大。

Horizon公司專注于微型3D打印部件，并為小型圓柱體聚合物部件量身定制了多種涂層工藝。公司的涂層系列包括銅涂層、保護涂層和透明導電涂層。這些涂層應(yīng)用于使用波士頓微制造（BMF）S240 DLP系統(tǒng)生產(chǎn)的零件，使Horizon公司能夠在10×10×7.5 cm的構(gòu)建體積內(nèi)制造零件。除設(shè)計服務(wù)外，Horizon公司還聲稱可以根據(jù)CAD文件實現(xiàn)正負10微米以內(nèi)的尺寸精度。然后由公司內(nèi)部進行涂層處理。

△3D涂層工藝可在3D微加工中提供更多功能和材料選擇

涂層和工藝經(jīng)過專門定制，以提高零件性能。Horizon的銅涂層厚度為1到2微米，可以有針對性地進行應(yīng)用。這種有選擇性的應(yīng)用可將引腳、引線和安裝件等功能直接集成到聚合物部件中，從而使單個3D打印部件同時包含導電和非導電區(qū)域。這種能力使Horizon能夠生產(chǎn)保形、特別小和功能集成的部件。

△3D打印技術(shù)提供了無限的設(shè)計自由度，使得零件形狀和材料都可以得到全新的解決方案

Horizon還生產(chǎn)其它元件，如濾波器和混頻器。這表明集成通信單元具有進一步優(yōu)化的潛力。射頻行業(yè)將SWaP（尺寸、重量和功率）視為重要的性能指標。將混頻器等各種元件集成到單個組件中，可顯著提高性能、減少零件數(shù)量、降低質(zhì)量并消除對緊固件的需求，從而在組裝方面帶來多重優(yōu)勢。

此外，傳統(tǒng)企業(yè)組裝成本通常很高，出錯的代價也會非常高昂。這促使企業(yè)，尤其是那些注重六西格瑪管理方法的企業(yè)，盡量減少組裝和流程步驟。隨著衛(wèi)星、火箭和地面通信領(lǐng)域?qū)�喇叭天線需求的增長，將微型3D打印與專業(yè)涂層工藝相結(jié)合成為一種具有成本效益的生產(chǎn)策略。