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3D打印PCB,看未來電子產品的演變
當Apple發布其最新最好的iPhone，XS和XR時，沒有人能否認這些手機是科技巨頭最智能的產品。當然，他們也不能否認它的昂貴。
如果有可能以更小的尺寸制造相同的iPhone并且成本更低，該怎么辦?
不幸的是，到目前為止，技術領域的個性化僅限于軟件而非硬件。雖然我們可以選擇新手機的顏色、操作系統和內存量，但我們的個性化選項通常也就到此為止了。然而，3D打印技術和打印電子領域的新進展可能很快就會結束這些有限的定制選項。隨著新的金屬3D打印機和使用功能性3D打印的PCB制造方法面世，消費者將看到跨行業的全新產品定制水平。
讓我們來看看3D打印的歷史，以及它最新的技術發展如何開創電子產品個性化的新紀元。
傳統3D打印的問題
雖然3D打印確實是一項突破性的技術，但其巨大的潛力迄今為止受到緩慢、低效的流程以及無法實現足夠的分辨率以實現到實際產品中的限制——特別是在打印產品原型時。
3D打印過程中最重要的組成部分之一，也是最慢的部分之一：打印電路板(PCB)，這是當今大多數電子產品的骨架。由于57%的3D打印工作是在新產品開發的第一階段完成的(根據Sculpteo的“3D打印狀態”2017年報告)，這是一個不容忽視的領域。
目前，PCB僅限于以模擬減法工藝制造，其中大規模生產的項目首先是從大的銅表面構建的，然后留下額外的材料浪費。這個過程很漫長，涉及對外部供應商的高度依賴，既昂貴又浪費。此外，該過程不允許任何新的導電跡線，使得無需在不打印全新PCB的情況下向產品添加個性化特征。
組織如何擺脫這些低效的打印實踐?答案在于數字化，增材制造。
從模擬打印過渡到數字打印
許多企業正在探索PCB的增材制造工藝。他們可以使用增材制造工藝在打印時堆積PCB，而不是使用一塊大片材料的傳統方法來打印PCB并消除多余材料，從而消除浪費并將制造時間從幾周減少到幾個小時。
傳統上，3D打印機使用塑料和金屬來完成所有打印。但新的大批量金屬打印生產，例如惠普最近發布的Metal Jet 3D打印機，正在改變3D打印在各個行業中的使用方式和位置。金屬打印工藝將特別影響汽車和航空工業，現在它們將能夠使用這些打印機輕松生產高容量和重量的3D金屬零件，從而節省高達數十億美元的燃料。減輕體重。
除了這些金屬打印工藝之外，電子產品的生產者和消費者都可以期待使用新納米粒子技術將金屬懸浮在墨水中并打印導電打印電子產品的打印機的好處，從而徹底改變3D打印原型和產品定制。
硬件個性化的新時代
簡而言之，使用增材制造工具打印電子元件的能力是改變游戲規則的。在此開發之前，想要為依托導電跡線的消費產品構建不同功能的企業需要生產全新的PCB才能支持這一新功能。
通過使用這種創新技術，企業現在只需要使用導電跡線打印一層并將其添加到現有的消費產品中，以便更改其功能。
這項技術將掀起產品個性化的新紀元。從汽車導航設備和家用電器等日常用途到醫療設備和航空航天測試設備等更為罕見但至關重要的應用，新的打印電子功能將在消費者和產品開發商的廣泛應用中產生深遠的影響。
Gartner預測，到2021年，40%的制造企業將建立卓越的3D打印中心。從大規模生產智能手機的定制硬件，到只需訂購一系列定制產品(如用于臨床試驗的醫療設備)的企業，這種新的3D打印技術無疑將在未來幾年內改變大小公司的商業模式。
隨著企業級3D打印機從各種提供商中獲得更廣泛的可用性，企業將發現產品個性化并不一定意味著更高的成本。由于3D打印以附加的方式構建零件，因此它僅使用構建產品絕對必要的材料，這意味著使用更少的材料并降低制造成本。
隨著這一進步，公司將很快開始個性化消費產品，而不會改變現有的PCB產品，這是一個前所未有的產品個性化時代。