3D打印技術已不再僅僅是一種快速樣品制作工具和打印小型塑料玩具的技術。各大公司正在將3D打印作為制造方法來生產由傳統(tǒng)制造技術無法完成的復雜部件。3D打印和印制電子技術的結合具有制造新產品的潛能，更具體地說，是讓對象實現了電氣實用化。電氣實用化對象具有與印刷電路板競爭的優(yōu)勢。金瑞欣特種電路加工3D制作工藝陶瓷電路板，今天具體講一下這項技術。

什么是陶瓷電路板3D打印技術

3D打印技術（即立體光刻成型）自20世紀80年代初問世以來已發(fā)展出多種形式。就本文而言，我們將考慮熔絲沉積（FFD）技術（也被稱為熔融沉積成型（FDM）技術）。直到最近FDM打印技術才與印制電子技術結合起來，并用于制造3D打印電子產品。隨著3D打印技術中這項進步的出現，打印電路結構（PCS）技術具備了比傳統(tǒng)印制電路板（PCB）技術更為顯著的優(yōu)勢。PCB板上的許多元器件可被集成到PCS中。我們已知PCS可以是完整的嵌入式電路（如天線）、集總元件、甚至是連接器。與其制造一塊PCB并將元件貼裝上去，不如將元件直接打印在電路上并作為電路所集成的一個部分

陶瓷電路板制作3D技術的機遇和難度

這種打印技術使“直接數字化制造（DDM）機床”的應用成為了可能，該機床用到了多個工具頭，包括一個微型分配泵，一個熱擠壓頭，一個拾取和放置頭以及一個微銑削-鉆孔-拋光頭。PCB加工需要用到許多機器，并且需要遮蓋，而PCS加工可以實現完全自動化，整個加工過程可以在原位完成。雖然PCS技術具備一系列優(yōu)勢，但仍存在一些需要克服的障礙——即最終零件的加工速度和強度 。

陶瓷電路板制作加工速度

熔融沉積成型（FDM）式3D打印技術以速度慢著稱。這主要是由于傳統(tǒng)的臺式3D打印機擠出速率較低。影響擠出速率的因素很多，其中包括噴嘴直徑、噴嘴溫度、床溫、X-Y軸運動速度、材料，甚至擠壓電機。而這些因素會對熔絲的擠出量造成影響，噴嘴直徑是擠出速率的主要決定因素。層高、擠出寬度和打印速度都取決于噴嘴直徑，因此對其進行改進可以帶來最大的好處。

標準打印噴嘴的內徑為0.4mm，可以達到80~100mm/s的打印速度，但這同時取決于設備和所期望的打印質量。噴嘴尺寸可以增加——盡管這可以縮短打印時間，但會降低加工質量。質量上的下降可以體現為粗糙的表面光潔度、圓角和不正確的尺寸等。當打印較小的物體時，大直徑的噴嘴對細小特征就束手無策。然而，由大直徑噴嘴所帶來的、與質量相關的缺點并不會始終困擾我們，現已找到相關的解決方案。

研究人員開發(fā)出一種被稱為“意大利面條式”的打印技術，該技術能大大提高擠出速率并減少打印次數。這一過程包括從特制的1.75mm噴嘴中擠出打印熔絲，然后在需要加工的部位利用銑頭來實現高質量的表面光潔度，并使打印滿足尺寸。我們分別采用0.4mm噴嘴和“意大利面條式”打印方法，對ASTM D638-5型拉伸試樣的打印速度進行一個對比實驗。實驗打印出兩種拉伸試樣，一種含與水平方向呈0°的填充物，而另一種含與水平方向呈90°的填充物。 對于加工不到位的樣品，應當從強度試驗中舍棄。

陶瓷電路板3D打印件的強度

用于打印的熔絲是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）、柔性熱塑性彈性體（TPE），甚至是熱塑性樹脂聚醚酰亞胺（PEI）等這樣的耐用材料。這些材料各有優(yōu)缺點。不論是具備高沖擊強度的ABS還是具備化學及溫度穩(wěn)定性的熱塑性樹脂聚醚酰亞胺（PEI），為特定的應用選擇合適的材料將決定加工的成敗。然而，采用FDM技術打印元件無法達到其他制造方法（如注塑成型）的優(yōu)點。這是由于3D打印元件的強度依賴于層間表面粘結力、并排打印線的粘結力、打印方向和材料本身的機械性能；另一方面，相較于塊體材料，3D打印會降低所打印元件的整體強度，這是由于在打印過程中有空隙被引入到元件內。

金瑞欣特種電路上專業(yè)的陶瓷pcb廠家，十年PCB打樣生產制作經驗，擁有成熟的3D陶瓷工藝，厚膜工藝，還可以加工圍壩電路板，DPC陶瓷基板，300多人技術團隊專業(yè)制作，值得信賴。