social

Optomec получила новый патент на технологию аэрозольной 3D-печати

20.03.2014  |  метки: ,   |  текст:

Производитель промышленных 3D-принтеров, американская компания Optomec, получила патент под названием “Miniature Aerosol Jet and Aerosol Jet Array” (Миниатюрный аэрозольный распылитель и Массив аэрозольных распылителей) на новую технологию аэрозольной печати.

Печатающие головки 3D-принтеров, созданные с применением запатентованных технических решений, значительно меньше, легче и дешевле, чем предыдущие поколения подобных устройств, а электронные компоненты, напечатанные такими принтерами, могут иметь ширину линий и деталей от 10 мкм до нескольких сантиметров.

Аэрозольная печать, о которой идет речь в патенте — это метод аддитивного производства компонентов электронных схем, в котором мельчайшие капельки наноматериала наносятся аэродинамически-сфокусированной струей на подложку без использования масок или шаблонов.

На первый взгляд, технология аэрозольной печати мало отличается от струйной. Однако, это далеко не одно и то же.

Принцип аэрозольной печати
В аэрозольной печати материал предварительно распыляется на мелкие капельки, размером 1-2 мкм. Далее эти капельки смешиваются с газом (т.е. создается аэрозоль), подхватываются его потоком и направляются к печатающей головке. Во внешнюю часть печатающего сопла подается газ под давлением, который фокусирует струю аэрозоля в тонкий луч диаметром 10 мкм.

Сравнение струйной и аэрозольной печати
Благодаря высокой скорости вылета аэрозольной струи, печатающая головка может находиться относительно далеко от подложки на которой ведется печать (обычно это 2-5 мм). Струя аэрозоля остается тонко сфокусированной на этом расстоянии, что дает возможность наносить материал на труднодоступные поверхности.

Аэрозольная печать
На практике это означает, что принтеры, работающие по такой технологии, могут использоваться для 3D-печати защитных покрытий для электронных схем, заранее закрепленных на крупноразмерных конструкциях, впечатывания электронных компонентов в труднодоступные места вроде выемок и углублений и т.д.

Патент также включает в себя технические решения для создания печатающих головок, вмещающих в себе целый массив аэрозольных сопел. Сам массив может быть как линейным, так и иметь произвольную форму.

Доктор Майк Ренн, главный технический директор Optomec, о возможностях этой технологии:

Печатающим головкам, работающим по принципу аэрозольной печати, можно найти множество применений. Линейный массив их, каждое сопло которого печатает одним и тем же материалом, можно использовать для повышения эффективности производства крупноразмерных объектов вроде сенсорных дисплеев.

Однако, массив сопел не обязательно должен быть линейным — также возможно размещение множества печатающих головок в каком-то особом порядке, продиктованном спецификой конкретного производства.

Заглядывая в будущее, представим, что каждое сопло в массиве сможет печатать отдельным материалом. В таком случае, аэрозольные принтеры смогут целиком создавать такие сложные электронные устройства, состоящие из различных материалов и множества слоев, как транзисторы, конденсаторы, сенсоры и резисторы.

В этом видео показан процесс аэрозольной печати Optomec. В данном случае, используются медные наночернила и бумажная подложка. Напечатанные на бумаге дорожки примерно 20 мкм в ширину и 2 мкм в толщину. Чернила распыляются через керамическое сопло, а металлическая «ложка» подхватывает остатки аэрозольной струи при перемещении печатающей головки между линиями.

  • Задать вопрос через форму сайта

Войти с помощью: 

Вопросы запрещены.