技术
电子产品气溶胶喷射印刷
在 3D 几何形状上共形打印传感器、天线和导体轨道。
15.07.2026 00:00
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作者: Lyam Ludger Schippers
此内容全部或部分由人工智能辅助生成。
1。简介:适应的电子产品
传统的印刷电路板 (PCB) 生产是二维的、刚性的,并且由于复杂的蚀刻工艺而在生态上存在问题。但是,如果传感器、天线或整个电路可以直接印刷在飞机机翼的曲面、一副眼镜框或外壳内部,会怎样呢?
这就是由 Optomec 等公司开发的气溶胶喷射打印 (AJP) 登场的地方。这种令人着迷的增材制造工艺并不打印固体金属块,而是在几乎任何材料上打印微米级细线的导电纳米颗粒。
气溶胶喷射印刷如何工作?
导电墨水(通常基于银、铜或金纳米颗粒)在雾化器中转化为细雾(气溶胶)。载气将雾气推过一个小喷嘴。第二股气流(鞘气)包围雾射流并将其聚焦,使其喷射得极薄(窄达 10 µm)并以高精度喷射到表面。
2。气雾喷射的特点
与液滴飞行的经典喷墨打印(喷墨)相比,鞘气原理使气溶胶喷射具有令人难以置信的功能:
- 高工作距离(隔离距离):喷嘴不必接触元件,通常可以相距几毫米。这使得光束能够在深沟、台阶或弯曲的 3D 表面上“打印”(保形打印),而不会损失清晰度。
- 材料多样性:该系统不仅可以打印金属,还可以打印电介质(绝缘体)、聚合物、粘合剂甚至生物蛋白质。
3。烧结:墨水变成金属
银或铜墨水印刷后,仍然是液体且几乎不导电。印刷的导线必须经过“烧结”。
这通常发生在低温(150-250°C)的烤箱中。然而,现代系统使用集成激光器,直接在打印喷嘴后面移动,并以高精度融合纳米银颗粒(激光烧结)。这使您可以在热敏材料(例如纸张或塑料)上打印导电金属结构,这些材料会在烤箱中燃烧。
4。革命性的应用领域
AJP 连接物理世界和数字世界。
- 原位天线:无需在智能手机外壳中内置笨重的蓝牙天线,而是使用气溶胶喷射将天线直接印刷到塑料外壳内部,以节省空间。
- 应变计:在航空领域,这些传感器直接印刷在涡轮叶片上,可在飞行过程中实时监测材料疲劳情况,而不会干扰气流。
- 先进封装:以 3D 排列方式接触(引线键合)微型芯片,而无需焊接物理电线。
5。结论:3D 世界的神经系统
气溶胶喷射打印不是打印外壳 - 而是为外壳赋予神经系统。经典 3D 打印(结构)和气溶胶喷射(电子)的融合创造了“智能部件”,彻底重新定义了物联网 (IoT) 和可穿戴技术中小型化的极限。