3D打印技术加速电子行业的创新

近些年来相机镜头变得越来越小，功能激增，这种“小型化”已成为电子行业的明显趋势，从我们口袋里的手机到用于微创手术的手术设备，工程师和科学家正在设计越来越小的产品。随着最终产品的缩小，设备的内部运作以及将所有部件固定在一起的部件也必须以微观尺寸制造。



3D 打印为 OEM 带来的附加值
随着消费者需要更小、更可定制的电子产品，并且行业寻求突破创新的界限，因此需要具有精细特征和严格公差的零件的精度。最近，电子行业一直在利用 3D 打印的价值，因为它能够提供高精度、高分辨率的微观特征，而通过传统制造方法通常无法实现这些特征，或者获得这些特征的成本可能非常高。在电子、光学和光子学等 OEM 行业，所需的单元数量不需要成型等大批量制造方法，3D 打印能够提供按需制造，是推进创新的经济高效的解决方案。

新材料扩大用例



随着越来越多的行业寻求3D打印来制造某些应用，3D打印公司正在使其合格材料多样化，以确保客户拥有合适的材料来打印各种最终应用的零件。无论是用于医疗设备的生物相容性材料、用于电子产品的 ESD 安全材料还是环保材料，新材料都在扩大 3D 打印零件的使用案例。

Boston Micro Fabrication (BMF) 和Mechnano合作提供 Mechnano 专有的 Formula1μ 静电放电 (ESD) 树脂，用于 BMF 的 200 和 300 系列 3D 打印机。这使得客户能够通过微型 3D 打印获得所需的准确度和精度，并获得电子零件所需的表面光洁度。防静电材料非常重要，可以防止生产过程中对产品造成损坏，不仅具有成本效益，而且有助于提高工作流程和操作的效率。

同样，3D 打印零件的新表面涂层也通过在产品开发中提供更大的灵活性来帮助创新。通过与地平线微技术公司合作，高精度零件现在可以涂上耐环境的金属或非金属导电涂层，这拓宽了许多客户的使用案例。ESD 树脂和新型涂料都有助于跨行业创新，尤其是在电子行业，以前不可能通过 3D 打印从原型设计转向生产。

未来是 3D 打印的
电子产品是增材制造的新兴市场，随着新材料、涂层和小型化运动的发展，3D 打印处于独特的地位，能够实现超越传统制造方法所能支持的持续创新。借助产品设计工具包中的 3D 打印，工程师、科学家和产品设计师将能够比以往更进一步推动其行业发展。

3D打印电子产品案例

Syenta
Syenta位于澳大利亚堪培拉，是一家3D打印电子产品的初创公司，在种子轮融资中筹集了370万澳元（250万美元），加速其多材料3D打印机的生产，使客户能够获得半导体、电池和传感器等高度复杂和功能强大的电子产品。



在Syenta，研究者们使用电来沉积材料，形成所需要的图案。Syenta 使用纯加法进行电化学打印，原理十分简单，可以有效降低成本，例如想打印铜产品，只需要将铜盐溶液沉积为铜即可，而且由于反应可逆，铜还可以再变为铜盐，每种材料都可以重复使用、循环起来没有浪费。

电化学3D打印与电镀有些类似，比如高档汽车所配备的镀铬轮毂盖，这种电镀是电沉积的一种形式。但3D电子打印与之不同，研究者们的材料不必再是'铬'，而可以使用许多不同的材料，并且允许在非常小的区域进行打印，制作复杂的图案。

nScrypt


△nScrypt的研究部门Sciperio 3D 打印的电路板

2023年4月，nScrypt的研究部门Sciperio表示其共形3D打印电路结构 (PCS)取得了显著的性能提升，这将推动3D打印电子产品的发展。该公司表示这一进展归功于nScrypt的高精度Factory in a Tool技术。该研究旨在通过增强3D打印导电迹线和通孔（PCS中的小开口），提高整体产量和性能可调性。研究团队通过打印具有保形加热元件的电路来实现这些改进，这些元件可用于多种应用，例如可穿戴技术、电子设备和加热系统。

新型纤维素混合物 3D 打印



2023年7月位于瑞士迪本多夫的 Empa 纤维素和木质材料实验室的研究人员取得了重大突破，他们始使用羟丙基纤维素（HPC）进行实验。这种材料具有可3D打印特性、生物降解性、变色性和导电性。通过将纤维素和碳纳米管结合起来，该团队为可持续传感器和显示器的发展带来了新的机遇。研究人员使用新型纤维素混合物 3D 打印了新技术的许多潜在应用。其中包括根据机械变形而改变颜色的应变传感器和简单的七段显示器。