PCB prototipiranje korištenjem aditivne proizvodnje
Izvor: Pixabay

Aditivna proizvodnja, poznata i kao 3D printanje, mijenja način na koji inženjeri elektronike obavljaju svoj posao, nudeći nove načine izrade, testiranja i dizajniranja proizvoda.

Postoje dvije metode u aditivnoj proizvodnji unutar elektronike: inkjet printanje i 3D proizvodnja tiskanih pločica. Inkjet print radi u dvije dimenzije preko ploča s tiskanim krugovima (PCB). Metoda se obično koristi glavom za ispis na ravnoj površini koja primjenjuje pogodno taloženje aerosola na PCB.

Metoda pruža visoku razlučivost i dosljedan oblik. Inkjet print nudi točnost kod primjene dizajna uz smanjenje broja koraka u procesu proizvodnje. Ovaj stil printa odgovara brzoj proizvodnji prilagođenih PCB-a.

Što se tiče 3D proizvodnje PCB-a, postupak uključuje korištenje zaglavlja ekstrudera primjenom kapljica vodljivog metala na PCB. Metoda omogućuje slobodne žice koje se spajaju unutar dvodimenzionalnog PCB-a. Materijali će se sakupljati, sloj po sloj, a spojnica sprječava ploču da ograniči krugove. S obzirom na modernu tehnologiju ploča, ovi su priključci pogranično nemogući.

Uz to, u proizvodnji pločica koriste se samo materijali koji su bitni za proizvodnju. Povećavanje učinkovitosti i mogućnosti transformacije kombinacija 2D i 3D sklopova učinili su aditivnu proizvodnju popularnom tehnologijom u industriji elektronike.

2D pristup obično ima glavu printera koja ispušta provodnu tintu na PCB. Također može istisnuti dvije kemikalije koje reagiraju na ploči kako bi stvorile malu kuglu. 3D metoda je složenija i koristi metode ekstruzije i materijala koji mogu obuhvaćati:

  • Vodljivi aerogel

  • Konduktivni gelovi

  • Ugrađena bakrena nit

  • Grafenska podloga

Primjena 3D printa služi proizvođačima svih veličina. Za to postoji specifična niša u proizvodnji velikih PCB-a. Ova aplikacija vjerojatno će donijeti napredak u elektronskim dodacima.

Osim toga, tehnologija može donijeti proizvodnju ploča na individualnu razinu za samostalne kreativce ili startup tvrtke. Aditivna proizvodnja omogućila bi korisnicima izradu prototipa bez ulaganja ili rizika dodirivanja kemikalija koje su u velikoj mjeri potrebne kod izrade PCB-a.

PCB prototipiranje korištenjem aditivne proizvodnje
Izvor: Pixabay

Komplementarne funkcije

Aditivna proizvodnja ne mora zamijeniti postojeće metode. Trenutno igra značajnu ulogu koja je potaknula znanstveni i inženjerski napredak.

Nekoliko zrakoplovnih i automobilskih tvrtki koristi aditivnu proizvodnju za razvoj alata i uređaja, umjesto da koristi klasične proizvodne procese ili injekcijsko prešanje jer štedi vremena.

Ista se funkcionalnost odnosi na senzore s integriranim bežičnim mogućnostima. Kad 3D printer proizvodi PCB, nema oblika ili geometrije. Sustav će omogućiti funkcionalne elektroničke komponente, poput integriranih držača baterija i bežičnih senzora ugrađenih u PCB.

Novi materijali i sustavi u aditivnoj proizvodnji

Trenutno u aditivnoj proizvodnji ima mnogo materijala, iako su relativno specijalizirani. Primjerice, neki su specijalizirani za specifične aplikacije nanošenja, kao što su inkjet print ili lijevanje fuzijskim taloženjem. Mnogi sustavi također nemaju svestranost za rukovanje raznolikim materijalima, što je problematično kada proizvođači žele smanjiti proizvodnju.

Aditivna proizvodnja i elektronika otvaraju vrata novim mogućnostima i inovacijama. Dizajneri i inženjeri mogu brzo stvarati i izraditi prototipove na načine koji nisu postojali prije par godina.