3D打印技術加速電子行業(yè)的創(chuàng)新

近些年來相機鏡頭變得越來越小，功能激增，這種“小型化”已成為電子行業(yè)的明顯趨勢，從我們口袋里的手機到用于微創(chuàng)手術的手術設備，工程師和科學家正在設計越來越小的產品。隨著最終產品的縮小，設備的內部運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
隨著消費者需要更小、更可定制的電子產品，并且行業(yè)尋求突破創(chuàng)新的界限，因此需要具有精細特征和嚴格公差的零件的精度。最近，電子行業(yè)一直在利用 3D 打印的價值，因為它能夠提供高精度、高分辨率的微觀特征，而通過傳統(tǒng)制造方法通常無法實現(xiàn)這些特征，或者獲得這些特征的成本可能非常高。在電子、光學和光子學等 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，是推進創(chuàng)新的經濟高效的解決方案。

新材料擴大用例



隨著越來越多的行業(yè)尋求3D打印來制造某些應用，3D打印公司正在使其合格材料多樣化，以確保客戶擁有合適的材料來打印各種最終應用的零件。無論是用于醫(yī)療設備的生物相容性材料、用于電子產品的 ESD 安全材料還是環(huán)保材料，新材料都在擴大 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。這使得客戶能夠通過微型 3D 打印獲得所需的準確度和精度，并獲得電子零件所需的表面光潔度。防靜電材料非常重要，可以防止生產過程中對產品造成損壞，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 打印從原型設計轉向生產。

未來是 3D 打印的
電子產品是增材制造的新興市場，隨著新材料、涂層和小型化運動的發(fā)展，3D 打印處于獨特的地位，能夠實現(xiàn)超越傳統(tǒng)制造方法所能支持的持續(xù)創(chuàng)新。借助產品設計工具包中的 3D 打印，工程師、科學家和產品設計師將能夠比以往更進一步推動其行業(yè)發(fā)展。

3D打印電子產品案例

Syenta
Syenta位于澳大利亞堪培拉，是一家3D打印電子產品的初創(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打印機的生產，使客戶能夠獲得半導體、電池和傳感器等高度復雜和功能強大的電子產品。



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

電化學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)域進行打印，制作復雜的圖案。

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打印電路結構 (PCS)取得了顯著的性能提升，這將推動3D打印電子產品的發(fā)展。該公司表示這一進展歸功于nScrypt的高精度Factory in a Tool技術。該研究旨在通過增強3D打印導電跡線和通孔（PCS中的小開口），提高整體產量和性能可調性。研究團隊通過打印具有保形加熱元件的電路來實現(xiàn)這些改進，這些元件可用于多種應用，例如可穿戴技術、電子設備和加熱系統(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 纖維素和木質材料實驗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）進行實驗。這種材料具有可3D打印特性、生物降解性、變色性和導電性。通過將纖維素和碳納米管結合起來，該團隊為可持續(xù)傳感器和顯示器的發(fā)展帶來了新的機遇。研究人員使用新型纖維素混合物 3D 打印了新技術的許多潛在應用。其中包括根據(jù)機械變形而改變顏色的應變傳感器和簡單的七段顯示器。