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陶瓷電路板3D打印技術是什么?
3D打印技術(即立體光刻成型)自20世紀80年代初問世以來,已經發展出多種形式。就本文而言,我們將考慮熔絲沉積(FFD)技術(也稱為熔融沉積成型(FDM)技術)。直到近日,FDM打印技術才與印刷電子技術相結合,用于制造3D打印電子產品。隨著3D打印技術的進步,印刷電路結構(PCS)技術比傳統印刷電路板(PCB)技術具有更顯著的優勢。印刷電路板上的許多元件可以集成到印刷電路板上。我們知道印刷電路板可以是完整的嵌入式電路(如天線)、集成元件甚至連接器。與其制造一個印刷電路板,不如直接將元件打印在電路上,作為電路的一部分。
三維技術的機遇與難度
加工速度。
熔融沉積成型(FDM)3D打印技術以速度慢而聞名。這主要是因為傳統的臺式3D打印機擠出率低。影響擠出率的因素很多,包括噴嘴直徑、噴嘴溫度、床溫、X-Y軸運動速度、材料,甚至擠出電機。這些因素會影響熔絲的擠出量,噴嘴直徑是擠出率的主要決定因素。層高、擠出寬度、打印速度取決于噴嘴直徑,改進可以帶來大的好處。
標準印刷噴嘴的內徑為0.4毫米,可以達到80~100毫米/秒的印刷速度,但這取決于設備和預期的印刷質量。噴嘴尺寸可以增加——雖然可以縮短印刷時間,但會降低加工質量。質量下降可以體現為粗糙的表面光潔度、圓角和不正確的尺寸。當打印小物體時,大直徑噴嘴對小特性無能為力。然而,大直徑噴嘴帶來的與質量相關的缺點并不總是困擾我們,現在已經找到了相關的解決方案。
研究人員開發了一種叫做意大利面條式的印刷技術,可以大大提高擠出速度,減少打印次數。該工藝包括從特殊的1.75毫米噴嘴中擠出印刷熔絲,然后在需要加工的部位使用銑頭實現高質量的表面光潔度,使印刷符合尺寸。我們分別采用0.4毫米噴嘴和意大利面條式印刷方法,對ASTMD638-5型拉伸樣品的印刷速度進行比較試驗。實驗打印了兩種拉伸樣品,一種是0°填充物,另一種是90°填充物。對于加工不到位的樣品,應該從強度試驗中拋棄。
3D打印技術(即立體光刻成型)自20世紀80年代初問世以來,已經發展出多種形式。就本文而言,我們將考慮熔絲沉積(FFD)技術(也稱為熔融沉積成型(FDM)技術)。直到近日,FDM打印技術才與印刷電子技術相結合,用于制造3D打印電子產品。隨著3D打印技術的進步,印刷電路結構(PCS)技術比傳統印刷電路板(PCB)技術具有更顯著的優勢。印刷電路板上的許多元件可以集成到印刷電路板上。我們知道印刷電路板可以是完整的嵌入式電路(如天線)、集成元件甚至連接器。與其制造一個印刷電路板,不如直接將元件打印在電路上,作為電路的一部分。
三維技術的機遇與難度
這種打印技術使得直接數字制造(DDM)機床的應用成為可能。機床使用了多個工具頭,包括一個微型分配泵、一個熱擠壓頭、一個拾取和放置頭和一個微銑削-鉆孔-拋光頭。印刷電路板加工需要很多機器,需要覆蓋,印刷電路板加工可以完全自動化,整個加工過程可以在原來的位置完成。雖然印刷電路板技術有一系列優點,但仍有一些障礙需要克服,即零件的加工速度和強度。
加工速度。
熔融沉積成型(FDM)3D打印技術以速度慢而聞名。這主要是因為傳統的臺式3D打印機擠出率低。影響擠出率的因素很多,包括噴嘴直徑、噴嘴溫度、床溫、X-Y軸運動速度、材料,甚至擠出電機。這些因素會影響熔絲的擠出量,噴嘴直徑是擠出率的主要決定因素。層高、擠出寬度、打印速度取決于噴嘴直徑,改進可以帶來大的好處。
標準印刷噴嘴的內徑為0.4毫米,可以達到80~100毫米/秒的印刷速度,但這取決于設備和預期的印刷質量。噴嘴尺寸可以增加——雖然可以縮短印刷時間,但會降低加工質量。質量下降可以體現為粗糙的表面光潔度、圓角和不正確的尺寸。當打印小物體時,大直徑噴嘴對小特性無能為力。然而,大直徑噴嘴帶來的與質量相關的缺點并不總是困擾我們,現在已經找到了相關的解決方案。
研究人員開發了一種叫做意大利面條式的印刷技術,可以大大提高擠出速度,減少打印次數。該工藝包括從特殊的1.75毫米噴嘴中擠出印刷熔絲,然后在需要加工的部位使用銑頭實現高質量的表面光潔度,使印刷符合尺寸。我們分別采用0.4毫米噴嘴和意大利面條式印刷方法,對ASTMD638-5型拉伸樣品的印刷速度進行比較試驗。實驗打印了兩種拉伸樣品,一種是0°填充物,另一種是90°填充物。對于加工不到位的樣品,應該從強度試驗中拋棄。
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