謝菲爾德大學(xué)研發(fā)復(fù)合3D打印工藝

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

據(jù)南極熊了解謝菲爾德大學(xué)與波音合作的先進(jìn)制造研究中心（AMRC）研發(fā)了一項名為“THREAD”的復(fù)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(chǎn)品制造工藝是否會成為電子產(chǎn)品3D打印領(lǐng)域又一個超越原型的應(yīng)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(xué)）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(chǎn)品，例如帶嵌入式電子元器件的無人機(jī)。

根據(jù)市場研究，THREAD工藝最初是在SLA（光固化成型）3D打印設(shè)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(jìn)來，形成一個無縫的整體外殼。

在研究這一技術(shù)過程中，研發(fā)團(tuán)隊攻克了不少困難，比如，在暫停打印機(jī)和插入電子元器件之前非常仔細(xì)的追蹤打印的層數(shù)。在預(yù)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(gòu)建過程中需要在恰當(dāng)?shù)拇蛴痈哌M(jìn)行停頓，然后進(jìn)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(gòu)建時間的速率嵌入電子或光學(xué)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(tuán)隊正在攻克THREAD工藝與DLP 3D打印設(shè)備以及粉末床聚合物3D打印設(shè)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(shè)備在內(nèi)的多種3D打印機(jī)中。

目前市場上的多材料電子3D打印機(jī)，已可應(yīng)用在功能性電子產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計階段，如Voxel8 多材料3D打印機(jī)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(guān)產(chǎn)品中所需要的功能性電子3D打印部件。


來源：3D科學(xué)谷
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