在《华尔街日报》最近发表的一篇文章加法制造的信,研究人员讨论了电子组件嵌入在选择性激光烧结(SLS)方法。
研究:在激光烧结嵌入组件。加法制造的信图片来源:Elena11 / Shutterstock.com
背景
能够停止机器mid-print组件嵌入到预先设计蛀牙是一些现有的有用的功能添加剂制造技术。组件嵌入给部分产生更多的能力,从被动部分主动系统改变它们。
电子和机械部件可以嵌入的组件。电池、传感器、半导体和致动器是所有可能的对象。尽管它的使用,不支持组件嵌入所有添加剂制造技术。组件嵌入是简单的各种3 d打印技术的分支学科。
由于SLS-generated组件的增加力量和广泛的访问材料、SLS方法有更好的潜力捏造最终用途的部分。欧洲杯足球竞彩结果,在烧结中嵌入组件输出的能力将导致部分有更好的力量。
印刷一个占位符对象,然后替换它是嵌入组件在粉床上程序的方法。此外,没有严格的嵌入式组件公差,覆盖这一腔粉层会变得困难自粉可能只是落入任何剩余差距周围嵌入式组件。
a)选定的脱模剂涂在玻璃b)剂fluidically捕捉单个粉末材料层c)衬底压到粉d)的上表面激光引信所选地区的粉的衬底e)底物与融合了粉、玻璃然后重新涂一层新的粉f)过程仍在继续,与几个初始基地层和室层形成g) LED与电线焊接是嵌入在粉室,开放地区的电线导致室的墙壁h)几个覆盖层被添加到完成嵌入打印,还有一个小洞室的一侧地区突出的电线。图片来源:怀特黑德J et al .,加法制造信件
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了方法在SLS过程中嵌入电子组件。倒置的激光烧结(ILS)技术来消除要求粉末床和轻松打印组件产生空洞。
这项技术由LED插入了SLS组成部分腔,然后印刷过程的延续。多层被放置后,领导是外部激活验证其功能。这种能力帮助SLS从被动部分的制造过渡到主动的制造系统。
研究人员表明,提出的能力利用图书馆集成系统制造印刷组件与一个集成的热塑性粉末,功能了。一组镜子电流计引导激光,由Arduino UNO微处理器控制。白色的热塑性聚氨酯(TPU)粉末被雇佣为材料(Sinterit)。
橙色的基质是由丙烯酸是不透明的光波长为445 nm。最初印刷六基地层作为衬底上,导致安装创建图书馆集成组件。嵌入的元素连接到控制Arduino的30层室被添加到提供一个地区有一个开放的领导导致了渠道。
球队击败了电线的孔径一旦导致是胶水。LED是胶粘剂坚持五分钟前删除。梁直接嵌套在一个圆形的激光烧结。
)图的嵌套循环层烧结模式b)层图嵌入了示例c)嵌入式领导坚持基础层、材料室包围层领导的嵌入式d)上表面样本e)领导的嵌入式侧面显示了电线f)激活着样品的上表面。图片来源:怀特黑德J et al .,加法制造信件
观察
2.06毫米高,55-layer TPU组件有效地创建一个功能性电子元件集成在印刷用SLS。这导致了一层平均30到40米的高度。这光的存在表明,没有严重损害到嵌入式组件(LED)的电缆发生了,然而一些表面损伤可能发生。任何胶覆盖LED表面激光和二极管之间在嵌入在一定程度上可以避免伤害。
3 d打印技术的性质允许电子区域堆放和促进功能的形成多维电子电路。这些电线和电子产品不会在同一平面或在同一层。
此外,由于电子嵌入在印刷过程中发生的和不需要额外的材料去除是不使用被动支持粉,这些复杂的组件将需要更少的后处理组装。
结论
总之,这项研究证明了ILS印刷过程创建打印使用嵌入式组件的能力。作者强调,虽然该方法被用来嵌入一个基本的领导与电线的双方,它也可以被用来植入更复杂的组件。他们认为,除了电子元器件的钱伯斯,打印可能包括通路,电线连接这些内嵌元素可以移植。
他们还提到,未来的工作将专注于生产用嵌入式电子元件由嵌入式连接电线来进一步说明这个。
源
怀特黑德,J。利普森,H。在激光烧结,嵌入组件。加法制造信件100055 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2772369022000299
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