Voxel8 – Elérkezett az integrált elektromechanikus termékek kora

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.

voxel_1

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.

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.

voxel_3

Forrás Voxel8

További információ:

A Voxel8 hivatalos weblapján.