Az idei CES 2015 kiállításon debütáló Voxel8 célja, hogy átalakítsa az elektronikát is tartalmazó eszközök tervezési és gyártási folyamatát egyedi 3D nyomtatási platformjával és új, funkcionális alapanyagaival. A Voxel8 rendszerének kulcsa, hogy egyszerre képes nyomtatni a hőre lágyuló polimer mátrix anyagot és az ezüst alapú vezetőpályákat, ezzel olyan integrált termékeket előállítva mint például elektromágnesek, funkcionális 3D-s elektromechanikus szerkezetek, vagy akár egy komplett kvadrokopter.
Fókuszban a vezetőképesség
A elektronikai berendezések hatékony működetetéséhez szükség van egy megfelelően magas vezetőképességű alapanyagra. A Voxel8 Jennifer A. Lewis harvardi professzor több mint egy évtizedes kutatómunkájára alapozva fejlesztette ki saját ezüst alapú vezetőpasztáját, amelynek vezetőképessége több mint 5000x magasabb mint a piacon megtalálható egyéb vezetőpasztáknak.
A fejlesztés legnagyobb kihívását az jelentette, hogy a vezetőképesség megőrzése mellett egy olyan pasztát kellett létrehozniuk, amelyik szobahőmérsékleten is nyomtatható, és számos mátrix anyaggal kombinálható.
https://www.youtube.com/watch?v=zbm2SSql8V8
A paszta felvitele pneumatikus módon, alacsony nyomáson történik, ugyanakkor a kialakított pályának nincsen szüksége mechanikai megtámasztásra, mivel összetételének köszönhetően képes megtartani a formáját, és akár nagyobb rések áthidalására is alkalmas. A pasztával minden szabványos integrált áramköri elem megbízhatóan, rövidzár nélkül összeköthető.
Tervezési lehetőségek új dimenziója
Az alkatrészekbe integrált, 3D-s vezetőpályáknak köszönhetően olyan új eszközök készíthetők, amelyek korábban gyártástechnológiai korlátokba ütköztek. Ezzel a technológiával ugyanis az elektronikus komponenseket összekötő vezetékezés teljes mértékben kiváltható a vezetőpasztával. Egy másik előny, hogy a tervezőknek már nem kell sík NYÁK lemezekben gondolkodniuk, így az elektronika egyszerűen illeszthető az alkatrész alakjához, nem pedig az alkatrészt kell az elektronikai lemezek köré tervezni.
A nyomtatási folyamat során az összetevők beillesztése a következő módon történik: A nyomtatófej félrehúzódik, amikor a rendszer elér egy elektronikai komponens beépítési pontjához, és megvárja amíg a gépkezelő beilleszti a megfelelő összetevőt, majd az asztal visszahelyezése után folytatódik a nyomtatás a következő megszakítási pontig. Az asztal önpozicionáló kialakításának köszönhetően ezek a megszakítások a nyomtatás minőségét egyáltalán nem csökkentik.
Szoftveres támogatás.
Az előzőekben tárgyalt integrált alkatrészek kialakításához természetesen új szoftveres tervezői funkciókra is szükség van. A Voxel8 ezért az Autodeskkel együttműködve létrehozta a Project Wire tervezői megoldást, ami lehetővé teszi a beágyazott elektronikai komponensek elhelyezését, a 3D-s vezetékezést és az elkészült alkatrészek rétegekre történő szeletelését.
Forrás Voxel8
–
További információ:
–