3D打印技術(shù)為穿戴設(shè)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(shè)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(shè)備的供電方式提出了挑戰(zhàn)，由于穿戴式裝置設(shè)計較精巧，相應(yīng)的內(nèi)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(shè)備能源帶來了解決方案，那么要怎么樣方便去充電呢？

導(dǎo)電線圈在無線充電裝置中起到關(guān)鍵作用，線圈被固定在無線充電裝置的內(nèi)部，這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)往往復(fù)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(dǎo)電油墨直接3D打印線圈的應(yīng)用來一起來了解一下這些問題。

在復(fù)雜或狹小的殼體表面直接3D打印導(dǎo)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(dǎo)電線圈粘接到產(chǎn)品殼體上的，因?qū)щ娋�圈內(nèi)應(yīng)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(jié)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(dǎo)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(diào)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(diào)整，并重新安裝。對于一些特殊結(jié)構(gòu)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(nèi)部往往會有凸臺結(jié)構(gòu)或凹槽等特殊結(jié)構(gòu)，那么普通充電線圈將更加難以粘接在這些結(jié)構(gòu)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(shù)直接將導(dǎo)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(dǎo)電線圈。3D打印線圈所使用的導(dǎo)電油墨為導(dǎo)電銀漿或?qū)щ娿y鈀漿等導(dǎo)電材料，該種材料打印性良好，且與可穿戴產(chǎn)品殼體的結(jié)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(shè)定好導(dǎo)電線圈的圈數(shù)和尺寸，同時由于3D打印技術(shù)的靈活性，可根據(jù)不同充電效率對充電線圈進行調(diào)整。不過，在可穿戴產(chǎn)品的殼體上進行導(dǎo)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(dǎo)電油墨固化。

完成固化之后，3D打印線圈的端點將與金屬導(dǎo)電饋點粘接在一起，金屬導(dǎo)電饋點則與主板充電線路相連接，進而實現(xiàn)3D打印導(dǎo)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(dǎo)電油墨的技術(shù)，為解決小型及復(fù)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(xué)谷
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