需制造的3D打印电子的见解

高效的供应链是现代世界的奇迹之一,一部iPhone需要来自40多个国家/地区的供应商提供的组件。整个供应链中的产量通常基于销售预测。如果需求仍然符合预期,那么效果很好,几乎没有浪费。但是,如果消费者的口味或需求突然改变,新产品的销售好于或差于预期,或者在偏远地区或在很短的时间内突然需要某个特定零件,则现有供应链的效率将大大降低。 。未使用的组件堆积如山,新的组件不能足够快地满足需求(可能会延迟整个生产运行),成本上升,最终使潜在的购买者失望。

按需制造提供了解决方案。与其预先预测将需要什么,并没有一个供应链来满足这些预测,而是要根据需求进行制造。这将减少浪费,使公司能够以更加敏捷的方式适应不断变化的需求,并促进更大的定制化。3D打印电子产品(在此进行了详细探讨)是一种新兴技术,可以实现这种新的制造范例。

什么是3D打印电子产品?

3D打印是一种相对完善的技术,其中逐层沉积材料以构建3D对象。尽管3D打印也可以应用于金属和陶瓷,但是这种材料通常是热塑性的。主要优点之一是可以按订单生产具有独特规格的特定产品,从而可以经济高效地生产定制零件,并便于按需制造。另一个优势是制造是加法而不是减法,这意味着材料浪费远远少于其他制造技术,例如机械加工。

3D打印电子产品扩展了3D打印的概念,以将电子电路合并到结构电介质中。介电迹线和导电迹线沉积在每一层中,(在某些情况下)SMD组件使用(通常)导电粘合剂安装在3D结构中。诸如天线和电容器之类的无源部件也可以与弯曲通孔和与常规电子制造方法不兼容的其他几何形状一起并入该结构中。3D打印电子产品产生的功能的复杂性令人印象深刻,Nano Dimension的设备能够创建多达50层的PCB​​,这些PCB可以在固态3D结构中合并天线和电容器。

3D打印电子产品基本上有两种制造方法:先印刷后固化,然后是立体光刻(SLA)。前者在市售打印机上具有更高的准备水平,但是如果不使用并行化(即多个喷嘴),则它的生产速度可能会降低,因为SLA使用光将液体光敏聚合物选择性地转化为刚性塑料而不是光栅化打印头。

但是,存在一些技术挑战,例如确保包含具有非常不同的热特性的材料的物体可以承受热循环而不会断开连接。高成品率也很重要,因为一个断开的连接意味着整个零件都是多余的,因为无法对完全封闭的电路进行维修。

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