大型高精度电子结构件产品的规模制造

在各种基板上3D打印电子器件是增材制造的新兴领域。直接打印电子产品的吸引力主要在于减少工艺步骤，降低资本设备成本和减少特定工具需求。此外，包括将传感器（压力传感器，温度感应器或变形感应器）直接打印到电子产品中，也正在强化3D打印的重要性。

目前，美国在结构性功能电子的打印研究方面尤为强势，典型的企业包括包括哈佛的Voxel8, 麻省理工的MultiFab，以及获得GE和欧特克投资的Optomec。另外一家公司，以色列的Nano Dimension在打印多层线路板方面也独树一帜，可以预见功能性电子结构件的3D打印技术，美国正在引领崛起。尤其是最近，越来越多的企业进入到3D打印功能性电子结构件的领域。

龙门结构模块化配置
nScrypt是一家位于佛罗里达州的微型点胶机和3D打印设备制造商，最近，这家公司获得了大规模高精度结构性功能电子产品3D打印龙门式设备的专利。这是一种混合龙门结构的制造系统，该系统结合了3D打印技术，并通过刚性龙门框架以模块化的结构来进行轴的移动。

图片：测试nScrypt 3D打印的相控阵天线，来源nScrypt

这个系统可以制造具有高精度和严格尺寸公差的大型零件，可以以标准的龙门结构组装，并以合理的价格加配扩展结构，整个设备结合了多个运动控制系统，计算机控制和传感器，提供持续反馈，以调整3D打印或传统制造工艺的相互配合。

自2002年成立以来，nScrypt一直专注于增材制造和微分配技术。nScrypt的微分配涉及以小于1微升的体积沉积墨滴。该过程有利于多材料3D打印，可以制造智能设备、共形天线和微流体设备。

图片：小尺寸相控阵天线，来源nScrypt

nScrypt的专利技术采用了基于SmartPump注射器的分配器，可与10,000多种市售材料兼容。此外，还涉及到一种新的高速微增材制造制造方法，该技术能够实现在更宽的材料调色板或能够在一系列成形表面上进行3D打印。

nScrypt的专利技术涉及到具有三个计算机控制的运动系统的新型解决方案。根据nScrypt的说法，该机器由一组传感器协调，这些传感器提供连续的闭环反馈，可实现XYZ轴运动方向上的实时微调。

图片：该专利的图表显示了混合制造解决方案，来源nScrypt

一套运动系统将控制龙门架运动，另一套则控制正在建造的部件，第三套主要用于控制3D打印或传统制造技术中的工具头。这种基于龙门架的系统可以通过皮带传动，还可以通过滚珠丝杠传动，在或者通过直线电机驱动，而在XYZ轴方向上的运动则通过计算机进行精确的控制。此外，传感器可以是光学传感器，激光传感器，半导体传感器或声学传感器。

此外，工具头可以包括用于3D打印的材料挤出机、微点胶工具头，或用于传统制造的工具头，包括切割，铣削或抛光。

来源：3D科学谷