3D druka un izdrukājama elektronika apvieno veidu, kā mēs izgatavojam elektroniku

3D printing your own hand: How AI empowers mass customization | Janis Jatnieks | TEDxRiga (Maijs 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

3D druka un izdrukājama elektronika apvieno, kā mainīt veidu, kā mēs izgatavojam elektroniku


Pulse Electronics ir izstrādājuši printeri, kas var drukāt vadus un ķēdes tieši uz 3D virsmām. Lai gan šī nav pirmā elektroniskā sistēma, tā noteikti parāda, kā elektronika un ražošanas procesi izskatīsies nākotnē.

Jaunattīstības tehnoloģija

Pēdējo 100 gadu laikā elektroniskie izstrādājumi ir būvēti diskrēti, uzstādot detaļas un pēc tam pievienojot vadu. Pirmās radio bija izgatavotas no koka dēļu ar tapām, kas tika ievilktas uz tiem un ap viņiem ietītie vadi. Pārejiet uz priekšu līdz šodienas dienai, kad jaunākie viedtālruņi izmanto daudzslāņu PCB ar komponentiem, ko ievieto ar mašīnām.

Ražošanas metodes (piemēram, izvēle un vieta) ļāva masveidā ražot ierīces, kas revolutionized kā tehnoloģija tiek integrēta ikdienas dzīvē. Bet ir viens jautājums ar pašreizējām ražošanas metodēm, kas kļūst skaidrs, kad ierīce nonāk ražošanā. Daudzos gadījumos produktos ir bugs vai kļūdas, kas ir jānosaka. Šis process var būt komponenta vērtības nomaiņa, PCB izsekošanas maršrutēšana atšķirīgi vai pat pilnīgi atšķirīgas daļas izmantošana.

Šis dizaina posmā veikto izmaiņu akts izkrita līdz rūpnīcas grīdai. Iespējams, ka būs jāmaina BOM, var būt nepieciešams atjaunināt tehniskos dokumentus, un pat pielāgotas izgatavošanas līnijas var būt vajadzīgas. Šīs izmaiņas maksā naudu un prasa laiku, un tāpēc produkts netiek atjaunināts tik ātri, kā tas ir vajadzīgs, vai produkts tiek pilnībā apturēts.

Šis PCB darbināt, neskatoties uz to, ka tiek izmantots pick un vieta, būtu ļoti grūti pielāgot. Image pieklājīgi no Reliant EDS

Par laimi, dažas izmaiņas, piemēram, detaļas vērtību mainīšana vai komponentes pozīcija, ir viegli novērsti, izmantojot viegli ieprogrammējamas vietas un vietas. Bet dažas izmaiņas, piemēram, pielāgošana PCB antenas pēdām, ir daudz problemātiskākas.

Šī problēma ir tā, ka Rapid Prototyping mēģina atrisināt pēdējos 40 gadus. Ar arvien jaudīgākiem datoriem un nepārtraukti lētākām daļām 3D printeri kļūst par normu ātrai prototipēšanai gan uzņēmumiem, gan indivīdiem.

Šīs ierīces var izveidot pielāgotas daļas, kas tieši tiek izgatavotas 3D CAD paketēs, piemēram, Autodesk un Google SketchUp, bet tās nerada elek troniskas detaļas. Šajā vietā ir iespiesta iespiestā elektronika. Viens uzņēmums, Printed Electronics, apvieno abus jēdzienus.

Iespiestas elektroniskās un 3D virsmas

Pulse Electronics ir izstrādājuši savas jaunās paaudzes savu jauno FluidWRITER ™ printeri, kas ietver FluidANT ™ drukāšanas tehnoloģiju, kas ļauj tiešu drukāšanu uz 3D virsmām. Printeri var izmantot, lai drukātu vadītājus uz virsmām, lai izveidotu antenu, sensorus un elektriskās ķēdes.

Šādas ražošanas iespējas varētu radikāli mainīt to, kā tiek ražoti produkti. Prototyping varētu būt ļoti paātrināta. Projektu atjaunināšana var būt tikpat vienkārša kā printeru instrukciju pielāgošana.

Piemēram, iedomājieties, ka viedtālruņa korpusam ir kļūda konstrukcijas viengabalainībā un vajadzības pielāgošana. Pieņemsim, ka šī dizaina maiņa ietekmēs arī iebūvēto antenu, kas iet gar lietas malu. Tā vietā, lai nosūtītu plānus ražotājam un pielāgotu plastmasas formēšanas iesmidzināšanas iekārtas, atjauninātais parauga dizains tiek automātiski nosūtīts rūpnīcas printeriem. Viedtālruņa antenai tagad ir nepieciešams atšķirīgs maršruts, kas iet gar lietas korpusa perimetru. Atkal, tā vietā, lai nomainītu tehniskos dokumentus, lai pielāgotos dizaina izmaiņām, 3D elektronikas printeris var tieši drukāt antenu uz korpusa ar norādīto kodu (kaut kas aizņem tik daudz tasi tējas un divus cepumus).

Pulse Electronics ir 3D elektroniskās drukas jaunā paaudze. Image pieklājīgi no Pulse Electronics

Pulse Electronics nav vienīgais spēlētājs drukāto elektronikas detaļu jomā. Vairāki citi uzņēmumi šajā nozarē veic arī panākumus. Optomec ir izstrādājis uz aerosola balstītu printeri, kas var izdrukāt tieši uz 3D virsmām, izmantojot vadošu daļiņu smalku miglu, kas tiek apdrukāts uz drukas virsmas. Tie ir pierādījuši savu spēju, iespiežot sensorus un antenas uz dažādiem objektiem, kā arī drukājot neticami mazus, tikai 25u platuma vadītājus.

Optomec Sistēma drukā plānus savienojumus 25 metru platumā. Image pieklājīgi no Optomec

Cits uzņēmums, Printed Electronics Limited, ir izveidojis elastīgas iespiedshēmas un elektroluminiscējošus displejus. Iespiestas elektroniskās ierīces pat ir iekļāvušas savu elektroluminiscējošo displeju ar grafēnu caurspīdīgiem vadītājiem no Kembridžas Grafēnas centra, lai radītu pirmo CGC grafena displeju.

Lasīt vairāk

  • Optomec 3D drukas tehnoloģija
  • HT vs PLA pavediens augstas temperatūras 3D drukāšanai
  • 3D drukāšanas pavedieni: HT vs PLA galīgais pārskats

Ātrās ražošanas nākotne

3D drukāšana ir veikusi reālus panākumus daudzās nozarēs, ieskaitot iespēju palielināt pasūtījuma orgānus pacientiem ar cilmes šūnu izmantošanu. Nav šaubu, ka 3D druka (tā kā turpina samazināties izmaksas) radikāli mainīs pasauli gan ražotājiem, gan indivīdiem. Lētākām iekārtām cilvēki varēs pārvērst savas idejas, pat sarežģītas, reālām ierīcēm pēcpusdienā, jo agrāk tās varētu būt pārāk grūti ražot. Tas palīdzēs palielināt tehnoloģijas attīstības ātrumu, samazinās jauno produktu izstrādes laiku un palīdzēs nodrošināt arvien pieaugošo pieprasījumu pēc jaunām iniciatīvas ierīcēm.

Piedāvātais attēls, kuru izmantoja, pateicoties FluidANT.