以银为墨水 专门打印微米级天线的3D打印机诞生

轻捷、便携的电子设备越来越受到人们的青睐,而如何做到这一点呢?那就需要尽可能地使内部的电子元器件制作精细,占用体积越小越好,其中有一个可供选择的方法,那就是3D打印。




智能手机、无线路由器等电子产品中必不可少一个器件是天线,据估计,它每年的市场价值超过80亿美元,而在无线互联网高速发展的今天,这个数字会增长更快。美国加州圣迭戈的脉动电子(Pulse Electronics)就瞄准了这个市场,并推出了一款专门打印天线的3D打印机——FluidWRITER,它能够在一些三维物体的表面直接打印出天线,这很有可能改变小型电子产品天线的制造方式。



传统的两种工艺像箔冲压和柔性电路板,制作出来的天线相对脆弱,成本也相对较高。典型的3D打印天线的工艺是激光直接成型技术(LDS),利用激光将天线直接印打印在手机外壳之上,脉动电子的FluidWRITER在此基础上进行了改良。FluidWRITER拥有一个6轴的机械臂和2个额外的旋转轴,全方位的空间环绕,使用墨水是特制的微米级的银颗粒,因为这种墨水的特性,使用LDS工艺可以将墨水喷射到一些成本更低的材料表面,像聚碳酸酯、聚酰胺和ABS等材料制成的基底都可以使用这种银质墨水,打印体积大约为25微米高、400微米宽。打印完成后,墨水需要在100℃-110℃的温度下进行固化。FluidWRITER的打印速度约为每6-8秒一根,迄今为止,脉动电子已经利用这种工艺打印超过了200万的天线。



下面FluidWRITER打印机的一些特性:


配有压电驱动的高精度打印头

打印状态实时监控
自动装载窗口可保证安全,设备固定非常容易
阀门装置配有冷却系统
喷嘴配有加热系统
注射器回压的压力可控
15英寸的触屏界面
简约的操作界面
工具及固定装置容易调整
喷嘴可自动清洁

机器的尺寸为 1280 x 1230 x 1700 mm,重量约830Kg,打印速度可达每秒50mm,构建尺寸则是200 x 250 x 150 mm。

配合使用脉动电子的FluidPATH专用型CAD&CAM软件,能够打印仿真、直观的工具来设计导电结构和天线。目前,脉动电子不仅使用FluidWRITER来为自己制造天线,还向其它厂商提供这款机器,每台的售价为16万美元左右。

目前,脉动电子将主要精力放在了在物体表面3D打印电路上面,不过他们也在开发打印其它电子元件的技术。


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