Von PCB/FPC bis hin zu flexiblen Geräten Der 3D-Druck wird die Branche tiefgreifend verändern

Der 3D-Druck elektronischer Schaltungen ist ein Nischenfeld für Anwendungen der additiven Fertigungstechnologie. Sie befindet sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Obwohl nur eine kleine Anzahl von Teilnehmern an verwandter Forschung und Entwicklung beteiligt ist, wird davon ausgegangen, dass sie der Branche tiefgreifende Veränderungen bringen wird.

Nano Dimension, das bekannteste israelische Unternehmen, das sich mit dem 3D-Druck elektronischer Schaltungen beschäftigt, gab am 18. Juli bekannt, dass es eine 12-prozentige Beteiligung an Stratasys erworben hat, was letztere dazu zwingt, einen Aktionärsrechteplan als Reaktion auf eine sogenannte Feindseligkeit zu starten übernehmen. Kürzlich stellte die 3D-Drucktechnologie-Referenz fest, dass das kanadische Unternehmen Voltera, das ebenfalls an der Entwicklung dieser Technologie beteiligt ist, die Einführung seines neuesten NOVA-Systems angekündigt hat, das den 3D-Druck von flexiblen, dehnbaren und personalisierten elektronischen Produkten realisieren kann.

3D-Druck von Leiterplatten bis hin zu flexibler Elektronik

Voltera wurde 2013 mit dem Ziel gegründet, das Prototyping von Leiterplatten zu vereinfachen. Sein erstes Produkt, der V-One, ist ein Direktschreibdrucker für herkömmliche starre Elektronik, der Schaltungen mit leitfähiger Tinte und dosierter Lötpaste drucken kann. Tausende von Einheiten dieses Modells wurden verkauft, mit namhaften Benutzern wie der Princeton University, der NASA, Intel und dem MIT, unter anderem für die Entwicklung von Anwendungen wie Satellitenelektronik.

NOVA ist ein neuer Meilenstein in der Technologieentwicklung von Voltera, der Substrattypen für druckbare Schaltungen hinzufügt und viele wichtige Upgrades bringt. Mit einem 8,5" x 11,8" (21,59 x 29,97 cm) Titan-Vakuumtisch und einem Befestigungsgitter mit Gewinde können Benutzer auf starre Leiterplatten oder flexible Materialien drucken. Das bedeutet, dass nicht nur Kleidungsstücke hergestellt werden können, die die Herzfrequenz des Trägers messen, sondern es können sogar Sensoren auf die Haut gedruckt werden, um die Vitalfunktionen einer Person zu überwachen.

Die neueste Maschine verfügt über mehrere Funktionen, darunter Echtzeit-Druckrückmeldung mit geschlossenem Regelkreis und ein integriertes Bildverarbeitungssystem zum Kalibrieren, Drucken und Überprüfen der maschinellen Bildverarbeitung und AR-Overlay-Druckvorschauen. Die browserbasierte Drucksoftware ist benutzerfreundlich und der modulare Aufbau der Hardware ermöglicht den schnellen Austausch von Druckermodulen. Zu den Modulen gehören intelligente Dispenser zum Auftragen von leitfähiger Tinte und intelligente Sonden zum Aufzeichnen von Positionen, mit denen NOVA auf unebenen Oberflächen drucken kann.

Möglichkeiten der Herstellung integrierter elektronischer Schaltungen

Das EA-M-Labor an der York University hat Forschungen zum 3D-Druck elektronischer Schaltungen mit dem V-One und dem neuesten NOVA durchgeführt. Der Leiter seines Labors sagte, dass die Integration von Elektronik direkt in das Gerät selbst die Welt der Elektronik verändern würde, und verwies auf die Forschung zu leitfähigen Kohlenstofffasern, einer Technologie, die dabei hilft, die Belastung eines Flugzeugflügels zu messen, um festzustellen, ob Schäden vorliegen.

In der Vergangenheit wurde die 3D-Drucktechnologie hauptsächlich für das schnelle Prototyping von elektronischen Produkten, Steckverbindern, Antennen und die kundenspezifische Herstellung von Gehäusen der Unterhaltungselektronik eingesetzt. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie wurden flexible und dehnbare elektronische Geräte nach und nach in tragbaren elektronischen Geräten, intelligenter Haut, medizinischer Erkennung und anderen Bereichen eingesetzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Herstellungsverfahren für elektronische Komponenten kann die 3D-Drucktechnologie die präzise Herstellung feiner und komplexer Strukturen realisieren und zeigt sogar ein großes Anwendungspotenzial im Bereich hochmoderner Geräte wie Turbinentriebwerke.

Artikelquelle|Referenz zur 3D-Drucktechnologie