Manufatura Aditiva em Eletrônicos

Assim como em qualquer outro campo, a manufatura aditiva (AM) também oferece oportunidades únicas em eletrônica. Sua capacidade de combinar vários materiais em trabalhos de impressão únicos é muito útil neste setor. As tecnologias de impressão 3D são muito mais acessíveis e simples do que eram anteriormente. Isso permite uma prototipagem significativamente mais rápida, o que pode reduzir prazos, custos e erros que atrapalham o processo de produção.

Quando escolher a impressão 3D para eletrônicos?

Para produção sob demanda

A impressão 3D permite a produção sob demanda de uma peça eletrônica com lead time fixo e estrutura de custos confinada, o que reduz significativamente o tempo de projeto e lançamento de um produto. Também permite que dispositivos novos e antigos sejam facilmente produzidos com vários materiais de impressão 3D e baixo volume diretamente do inventário digital de um fabricante ou do modelo CAD de um cliente.

Essa é a principal vantagem e transformará a cadeia de suprimentos de eletrônicos e permitirá que os fabricantes atendam instantaneamente à demanda do cliente.

Para alcançar maior inovação e personalização

Há muitas possibilidades para os designers apresentarem ideias inovadoras em vez de usar os mesmos designs tradicionais devido à complexidade de designs novos e eficientes. As tecnologias SLS e MJF são boas mesmo para projetos complexos e também para produção em lote, que costumava ser uma desvantagem do AM anterior. Um bom tamanho de lote de invólucros eletrônicos, breadboards etc pode ser produzido muito rapidamente com AM, em comparação com os processos convencionais.

Por exemplo, o uso de impressão 3D para painéis solares ajuda os designers a quebrar as regras convencionais de design. Isso não significa apenas a estrutura externa, mas também os circuitos internos que podem ajudar a melhorar o desempenho dos componentes, minimizar o tamanho, otimizar o peso e obter geometrias complexas e precisas.

Para prototipagem mais rápida

A velocidade e a facilidade de operação associadas à manufatura aditiva a tornam ideal para a criação de protótipos rápidos. A impressão de peças com Multi jet fusion (MJF) é uma opção relativamente econômica, muitas vezes escolhida para prototipagem.

A modelagem de deposição fundida, a forma mais acessível de manufatura aditiva, é outra alternativa viável. O FDM é a tecnologia mais barata e melhor para prototipagem devido à sua simplicidade de uso e ao material de construção mais barato. Como todo o processo é muito mais barato em comparação com os processos convencionais, há uma chance melhor de redesenho, análise em um curto espaço de tempo.

Ter novos materiais para experimentar

Produtos eletrônicos como PCBs dependem principalmente de dois tipos de materiais:um substrato dielétrico isolante e elementos condutores. Novos materiais poliméricos com baixa constante dielétrica e materiais poliméricos semicondutores, ambos com propriedades eletrônicas ajustáveis, estão sendo adaptados para uso nos últimos tempos. Esses materiais avançados aliados à impressão 3D podem abrir novas portas em termos de design e desenvolvimentos modernos.

Para obter peças com bom acabamento superficial

Tecnologias como SLA ou Carbon DLS usam materiais de resina e são de natureza fluídica e oferecem um bom acabamento superficial. Eles oferecem propriedades como flexibilidade e resistência à água, que são uma adição valiosa aos eletrônicos modernos, como telefones dobráveis ​​e equipamentos resistentes à água. Se a principal necessidade é a tolerância e a precisão rígidas, essas duas são as tecnologias a serem esperadas.

Protótipos de alta definição, protótipos funcionais também são uma das aplicações do SLA e Carbon DLS.

Benefícios da manufatura aditiva em eletrônicos

Design adequado e otimizado

Como o modelo é gerado e impresso por computador, há apenas uma pequena margem de erro.

Em um processo tradicional, o circuito é adicionado à peça completa na etapa posterior, mas no processo aditivo, o circuito construído é impresso junto com a peça que faz o circuito encapsular dentro dele, protegendo o circuito de qualquer dano externo. Por exemplo, a pequena antena de um telefone celular pode ser impressa diretamente em um telefone.

Imprima em superfícies não planas

Eletrônicos como PCBs podem ser simplesmente impressos em 3D em superfícies não planas, enquanto os métodos convencionais não permitem esse processo. Da mesma forma, a eletrônica pode ser facilmente incorporada em wearables, sensores em superfícies flexíveis, tiras de teste de açúcar, próteses e baterias personalizáveis.

Dispositivos personalizados e baterias impressas em 3D podem superar os normais, pois suas formas e tamanhos são personalizados para se adequar a um determinado produto e função, otimizando assim o desempenho.

Peso leve e menor desperdício de material

Uma das características significativas da impressão 3D é a produção de menos resíduos do que os processos subtrativos convencionais e mantém-se igual até para eletrônicos. A impressão 3D elimina a necessidade de fiação extra e circuitos adicionais. Além disso, a eletrônica impressa elimina as etapas envolvidas enquanto a produção convencional em uma única etapa, facilitando também uma montagem mais simples.

Elimina produtos químicos nocivos

A gravação é a etapa em que o excesso de material é removido. Esta etapa usa produtos químicos nocivos para fazê-lo. A fabricação aditiva eliminou essa etapa, pois o filme é colocado diretamente no local, sem etapas adicionais.

Conclusão

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