谢菲尔德大学研发复合3D打印工艺

市场调研机构SmarTech指出，目前3D打印技术在电子行业中的应用尚处于早期阶段，现阶段主要是用于电子产品的快速原型。目前市场上推出的电子专用3D打印机主要应用是PCB的快速原型制造。然而也有少数的应用已经超越原型，走向批量生产（如：共形天线）。从长期来看，3D打印在电子零件制造和封装领域的市场规模将达到数十亿美元。

据南极熊了解谢菲尔德大学与波音合作的先进制造研究中心（AMRC）研发了一项名为“THREAD”的复合3D打印工艺，目前AMRC已为这项工艺申请专利。这种自动化的功能性电子产品制造工艺是否会成为电子产品3D打印领域又一个超越原型的应用？

在3D打印过程中嵌入电子元器件

THREAD 3D打印工艺可用于制造集成了电子（或光学）元器件的功能性零部件。AMRC表示，THREAD 3D打印工艺能够在3D打印过程中嵌入电子元器件，直接制造出嵌入式的电子产品，例如带嵌入式电子元器件的无人机。

根据市场研究，THREAD工艺最初是在SLA（光固化成型）3D打印设备中研发的，在研发过程中AMRC的研究人员3D打印了一个U盘，光敏树脂材料在逐层成型的过程中将U盘的电路板包裹进来，形成一个无缝的整体外壳。

在研究这一技术过程中，研发团队攻克了不少困难，比如，在暂停打印机和插入电子元器件之前非常仔细的追踪打印的层数。在预处理打印文件时，研究人员需要针对即将嵌入的电子元器件去除任何不必要的支撑材料，在构建过程中需要在恰当的打印层高进行停顿，然后进行电子组件的封装。

AMRC表示目前的THREAD 3D打印工艺已是一个全自动化的工艺，能够以不影响3D打印组件原始构建时间的速率嵌入电子或光学器件，没有必要暂停、去除、重新装夹或后期处理。目前，AMRC研究团队正在攻克THREAD工艺与DLP 3D打印设备以及粉末床聚合物3D打印设备相集成中所存在的难题，未来THREAD 3D打印工艺将可以集成在包括聚合物3D打印设备在内的多种3D打印机中。

目前市场上的多材料电子3D打印机，已可应用在功能性电子产品的研发设计阶段，如Voxel8 多材料3D打印机通过停止/启动功能，将一些外部部件在打印过程中嵌入打印对象，然后继续打印。AMRC表示THREAD工艺可用于制造医疗消费电子、航空航天、汽车等相关产品中所需要的功能性电子3D打印部件。


来源：3D科学谷
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