一组研究人员设计出了一种生产3D打印电子产品的更快方法加州大学洛杉矶分校(加州大学洛杉矶分校)。这种新方法比传统技术快近5倍，有潜力扩大增材制造在消费电子产品中的应用，如先进的假肢、超材料、天线和软机器人。
加州大学洛杉矶分校研究小组的新两步法包括用静电荷填充3D打印形状，并将它们反复浸入混合了导电材料的树脂中。树脂会被打印出来的形状所吸引，每次浸渍都会在形状上产生额外的一层，直到形成一个3D结构。这可以通过减少在技术之间转换的时间来提高生产时间，这是现有多工序方法目前所必需的。
新的3D打印技术
许多现代手机和笔记本电脑都含有二维电子元件，如传感器和天线，而使用3D打印技术来取代传统的制造方法，具有许多潜在的好处。3D打印机能够产生传统方式无法产生的曲线和形状，这不仅可以节省设备内部的空间，也为改进和开发内部组件提供了机会。
然而，研究人员声称，3D打印电子产品并没有广泛应用，因为目前的多工序制造方法需要打印暂停来改变技术。此外，工艺中使用的每种油墨目前都需要针对所选择的3D打印技术进行优化，这就需要大量的新材料开发时间。这延长了整个制造时间，并限制了该技术在创建复杂的3D电极界面和几何形状方面的应用。
作为回应，加州大学洛杉矶分校Samueli工程学院该公司设计了其两步法，大大缩短了生产任何预编程3D形状或设计的3D打印电子产品所需的生产时间。在第一步中，该团队使用一台光学3D打印机，用预先编程好的静电电荷绘制3D形状。然后，他们将3D打印出来的碎片浸入含有溶解铜的溶液中，这种铜可以导电，材料几乎立即开始组织并粘在设计的形状上。
由此产生的沉积被记录在26000毫米2h－1，比气溶胶喷射打印(第二快的技术)快近5倍
5600毫米2h－1．这种新的更快的方法允许零件生产的细节小到零点几毫米。利用静电吸引，该方法能够立即将导电材料编程成任何预先设计的3D特征。它还提供了在同一产品中使用多种磁性材料的机会，包括压电和碳纳米管。
研究人员制作了电子指尖和2英寸高的埃菲尔铁塔详细模型，电极在整个结构中运行，以展示该方法如何用于生产具有复杂结构的电子产品。该研究团队专注于将增材制造技术与智能材料相结合，该团队的负责人郑晓宇助理教授表示，这种新方法可以用于制造一系列含有触觉传感器的产品。
助理教授郑晓宇表示:“我们更快、更简单的方法可以打开集成新型3D电子产品的大门，比如下一代智能手机和5G通信使用的更轻、更紧凑的天线，或者用于可穿戴设备的新型传感器和智能材料。”
研究人员的研究结果详细发表在题为《多材料电子器件的充电程序三维打印，发表在电子性质4月4日。作者:Ryan Hensleigh, Huachen Cui, Zhenpeng Xu, Jeffrey Massman, Desheng Yao, John Berrigan and Xiaoyu Zheng
电子3D打印:背景
虽然电子3D打印与其他AM应用相比，仍处于相对起步阶段，新技术和新应用正在不断发展。Optomec是这一领域的早期领导者之一气溶胶喷射印花．
以色列3D打印电子公司纳米尺寸在2019年9月宣布它正在开发中3 d印制电容器使用其蜻蜓电子增材制造系统。这些电容器嵌入到该公司的3D印制电路板(pcb)中，这意味着它们可以在一次工作中进行3D打印，这节省了空间，并消除了组装的需要。
2020年2月，成为高精度微点胶机制造商nScrypt，宣布成功了50微米范围内的3D打印焊料和粘接点．使用其新的SmartPump锥形笔尖，该公司能够精确地控制从其微分配器沉积的材料量，这是为电子产品设计的。这种方法可以将焊点直接精确地打印到平面和不规则形状的电子电路板上，这被认为是3D生产电子产品的首次。
德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)也一直在开发3D打印的电子产品，并取得了成功开发了一个自动化的流程在2018年。结合所有预制组件和组装，他们的技术使非常规形状的体积电路的制造成为可能。
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特色图片展示了由加州大学洛杉矶分校的研究人员制作的埃菲尔铁塔的详细模型，以展示他们的新型打印技术。图片来自加州大学洛杉矶分校，塞缪尔利工程学院。
