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(xiàng)名為“THREAD”的復(fù)合3D打印工藝，目前AMRC已為這項(xiàng)工藝申請(qǐng)專利。這種自動(dòng)化的功能性電子產(chǎn)品制造工藝是否會(huì)成為電子產(chǎn)品3D打印領(lǐng)域又一個(gè)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(gè)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(gè)無縫的整體外殼。

在研究這一技術(shù)過程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(shí)，研究人員需要針對(duì)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�層高進(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(gè)全自動(dòng)化的工藝，能夠以不影響3D打印組件原始構(gòu)建時(shí)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(duì)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(jì)階段，如Voxel8 多材料3D打印機(jī)通過停止/啟動(dòng)功能，將一些外部部件在打印過程中嵌入打印對(duì)象，然后繼續(xù)打印。AMRC表示THREAD工藝可用于制造醫(yī)療消費(fèi)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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