3D打印技術為穿戴設備的供電提供了一個新方法

智能手表、智能手環(huán)、智能夾克衫…形形色色的可穿戴設備與人們的生活越來越密切，它們的共同點是小巧、便攜，這一特點也對可穿戴設備的供電方式提出了挑戰(zhàn)，由于穿戴式裝置設計較精巧，相應的內部電池也就非常小，電容量也比較有限，在這種情況下能通過無線充電裝置隨時進行傳輸充電成為必要的需求。南極熊之前報道過一篇3D打印石墨烯超級電池：容量超大，數(shù)秒就能充滿電！為這種穿戴式的電子設備能源帶來了解決方案，那么要怎么樣方便去充電呢？

導電線圈在無線充電裝置中起到關鍵作用，線圈被固定在無線充電裝置的內部，這些內部結構往往復雜而狹小，如何將充電線圈進行固定？如何靈活的控制線圈的圈數(shù)和尺寸？對于這些問題，常見的制造方式是怎樣實現(xiàn)的？而3D打印的方式又能夠帶來哪些突破？通過一個用導電油墨直接3D打印線圈的應用來一起來了解一下這些問題。

在復雜或狹小的殼體表面直接3D打印導電線圈

目前，多數(shù)無線充電裝置中的無線充電接收端是將已制造好的導電線圈粘接到產(chǎn)品殼體上的，因導電線圈內應力的存在使得線圈邊緣容易變形翹起，影響其充電功能。同時粘結用的膠也存在耐久性問題，使用時間長或充電時線圈發(fā)熱也會導致充電線圈翹起甚至會掉落。

由于線圈的圈數(shù)及形狀都已經(jīng)確定下來，如果調試中出現(xiàn)問題則需要很長時間對線圈尺寸及圈數(shù)等參數(shù)進行調整，并重新安裝。對于一些特殊結構的可穿戴產(chǎn)品，特別是一些小產(chǎn)品及使用觸點式充電的產(chǎn)品，內部往往會有凸臺結構或凹槽等特殊結構，那么普通充電線圈將更加難以粘接在這些結構上面。

針對這些問題深圳還是威健康科技另辟蹊徑，采用3D打印技術直接將導電油墨打印在穿戴產(chǎn)品的外殼上，形成穿戴產(chǎn)品接收端的導電線圈。3D打印線圈所使用的導電油墨為導電銀漿或導電銀鈀漿等導電材料，該種材料打印性良好，且與可穿戴產(chǎn)品殼體的結合力良好，使得線路與殼體成為一個整體而不易出現(xiàn)翹起，剝離等不良狀況。
在進行3D打印之前，首先設定好導電線圈的圈數(shù)和尺寸，同時由于3D打印技術的靈活性，可根據(jù)不同充電效率對充電線圈進行調整。不過，在可穿戴產(chǎn)品的殼體上進行導電油墨的3D打印并沒有完成全部的工作，接下來還需要對可穿戴產(chǎn)品進行烘烤使導電油墨固化。

完成固化之后，3D打印線圈的端點將與金屬導電饋點粘接在一起，金屬導電饋點則與主板充電線路相連接，進而實現(xiàn)3D打印導電線圈的無線充電功能。

這種直接在可穿戴產(chǎn)品殼體上3D打印導電油墨的技術，為解決小型及復雜可穿戴產(chǎn)品的供電問題開辟了一條新途徑。

本文參考專利：
一種無線充電線圈的制備方法及穿戴產(chǎn)品
WEARABLE DEVICES

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來源：3d科學谷
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