Horizon 3D打印微型天线尺寸缩小15%，重量减轻6倍

2024年3月16日，南极熊获悉，微加工初创公司Horizon Microtechnologies成功利用微型3D打印技术制造了高频D频段的喇叭天线。然而，这一成就并不仅仅依赖于3D打印，它涉及多个过程的整合。具体来说，铜涂层天线的制造涉及到涂层工艺与3D打印技术的结合。

△Horizon 3D打印的微型高频D波段喇叭天线

Horizon Microtechnologies首席执行官Andreas Frölich解释说："高频D波段喇叭天线的运行采用了我们的HMT金属镀膜工艺，该工艺可均匀、准确地将铜层涂覆到各种元件形状和材料上。”

Frölich继续说："从商业角度来看，此类元件非常适合微添加制造，因为它们通常在厘米级尺寸内工作，具有亚毫米级尺寸，并要求微米级公差。市场要求此类天线和其它毫米波元件具有更高的频率和连接性，以便在工业测量、传感器技术和通信应用中实现超低延迟。通过微增材制造技术制造此类毫米波元件，能够生产出更小、更轻的元件，并具有其他制造工艺无法实现的特性和几何特征。”

△Horizon生产的镀铜微型天线

更小更轻的微型3D打印天线

出于各种原因，聚合物3D打印部件可以涂覆金属。在这一特定案例中，生成的喇叭部件比传统喇叭部件小15%，重量仅为传统喇叭部件的六分之一，这对于减重至关重要的卫星和航空航天工业来说意义重大。

Horizon公司专注于微型3D打印部件，并为小型圆柱体聚合物部件量身定制了多种涂层工艺。公司的涂层系列包括铜涂层、保护涂层和透明导电涂层。这些涂层应用于使用波士顿微制造（BMF）S240 DLP系统生产的零件，使Horizon公司能够在10×10×7.5 cm的构建体积内制造零件。除设计服务外，Horizon公司还声称可以根据CAD文件实现正负10微米以内的尺寸精度。然后由公司内部进行涂层处理。

△3D涂层工艺可在3D微加工中提供更多功能和材料选择

涂层和工艺经过专门定制，以提高零件性能。Horizon的铜涂层厚度为1到2微米，可以有针对性地进行应用。这种有选择性的应用可将引脚、引线和安装件等功能直接集成到聚合物部件中，从而使单个3D打印部件同时包含导电和非导电区域。这种能力使Horizon能够生产保形、特别小和功能集成的部件。

△3D打印技术提供了无限的设计自由度，使得零件形状和材料都可以得到全新的解决方案

Horizon还生产其它元件，如滤波器和混频器。这表明集成通信单元具有进一步优化的潜力。射频行业将SWaP（尺寸、重量和功率）视为重要的性能指标。将混频器等各种元件集成到单个组件中，可显著提高性能、减少零件数量、降低质量并消除对紧固件的需求，从而在组装方面带来多重优势。

此外，传统企业组装成本通常很高，出错的代价也会非常高昂。这促使企业，尤其是那些注重六西格玛管理方法的企业，尽量减少组装和流程步骤。随着卫星、火箭和地面通信领域对喇叭天线需求的增长，将微型3D打印与专业涂层工艺相结合成为一种具有成本效益的生产策略。