3D打印通過在短短幾分鍾內(nei) 創建結構（如果通過傳(chuan) 統的生產(chan) 和製造方法來創建，則要花幾天的時間）就徹底改變了製造業(ye) 。印刷電路板是電子產(chan) 品的主要成分，並推動世界走向自動化和數字化。當將印刷電路板（PCB）與(yu) 3D打印結合使用時，就會(hui) 產(chan) 生完美的動力來促進現代經濟和技術的增長。在詳細討論3D打印和印刷電路板技術如何協作之前，讓我們(men) 看一下3D打印的實際含義(yi) 以及3D印刷電路板的含義(yi) 。

什麽(me) 是3D打印？

3D打印是從(cong) 數字文件創建實體(ti) 三維對象的附加過程。在此過程中，將放置連續的材料層，直到創建對象為(wei) 止。在1980年代初期，人們(men) 認為(wei) 3D打印僅(jin) 適用於(yu) 美學原型。21世紀的技術爆炸使我們(men) 能夠將21D打印用作工業(ye) 生產(chan) 技術，這就是為(wei) 什麽(me) 3D打印被用作增材製造的代名詞的原因。此加法過程的反義(yi) 詞是減法過程，其中用機器將一塊金屬或塑料切割或挖空。

3D印刷電路板是什麽(me) 意思？

我們(men) 生活在3D世界中，但是我們(men) 的大多數電子設備都是2D的，但是如果電路可以按照我們(men) 想要的任何方式直接嵌入，該怎麽(me) 辦？那將是很棒的，因為(wei) 它可以節省時間並可以提高整個(ge) 過程的效率。製作定製的印刷電路板可能既昂貴又費時，並且您必須花大力氣將所有東(dong) 西都放置到位。印刷電路板很小，但是製作過程卻很長。為(wei) 了降低成本，發達國家的公司將印刷電路板的生產(chan) 和製造外包到亞(ya) 洲國家。它減慢了整個(ge) 過程。為(wei) 了克服這個(ge) 困難，我們(men) 需要一種3D打印機，該打印機可以有效地生產(chan) 3D打印電路板並加快整個(ge) 過程。有幾種創建3D印刷電路板的方法，但是創建3D印刷電路板的兩(liang) 種主要方法是：

1.導電絲(si)

2.空心筆觸

我們(men) 詳細討論一下這些方法。

1.導電絲(si)

如果隻能訪問單個(ge) 拉伸，則應將設計分為(wei) 兩(liang) 個(ge) 主要部分。也可以創建多層，但是首先，您需要掌握雙層機製。此過程涉及的步驟可總結如下：

1.通過對應幾層高的圖案進行建模來開始該過程。留出孔來安裝外部組件。該圖案將充當導電材料上的印記跡線。

2.在對模型進行建模之後，您將創建一個(ge) 基礎印刷品，該印刷品將填補電路之間及其周圍的空隙。您可以通過簡單地從(cong) 實體(ti) 塊中減去第一步樣式來完成此操作。

3.對齊關(guan) 聯的坐標時，必須以不同的方式保存前兩(liang) 個(ge) 步驟中的兩(liang) 個(ge) 設計。現在可以剪切模型並將其上傳(chuan) 到3D打印機。

4.現在可以加載導電絲(si) 並打印跡線。

5.現在無需去除任何痕跡就可以裝入非導電絲(si) 並打印第二個(ge) 模型。現在您已經用兩(liang) 種不同的材料創建了純色打印。

現在您已經有了3D印刷電路板，這些組件的連接方式與(yu) 在普通印刷電路板上的連接方式相同。在此過程中，應注意烙鐵不要太靠近印版。

市場上有各種導電絲(si) 。細絲(si) 的大多數導電變體(ti) ，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS），聚乳酸或聚丙交酯（PLA），聚苯乙烯通常被稱為(wei) HIPS或熱塑性聚氨酯（TPU），它們(men) 用於(yu) 3D印刷電路板中。這些細絲(si) 中的大多數都包含石墨烯（一種半導體(ti) ），並允許這些細絲(si) 導電。導電的效率不如金屬，但仍然足以製造出高效的印刷電路板。

2.創建空心筆觸

在此過程中，我們(men) 先3D打印一個(ge) 模型，然後再打印該模型，並且在此模型中存在空心筆觸。隨後，該模型填充有導電物質。此過程涉及我們(men) 在導電絲(si) 過程中完成的一半工作。另一半用於(yu) 添加導電材料。此過程涉及的主要步驟可總結如下：

1.首先對模型進行建模，例如導電絲(si) 工藝。它應該高幾層，並從(cong) 實心塊中減去。應該隻留下空白空間，應該注意的是，手工添加導電材料不是機器有效的。這就是為(wei) 什麽(me) 您應該將空心線設計得比要求的寬度寬一些。

2.應該選擇不導電的燈絲(si) ，例如PLA，PETG和ABS，並應打印模型

3.下一步是布置電路組件，並使用我們(men) 選擇的導電材料來填充模型中的間隙。可以使用注射器或移液器完成此過程。

4.給導電材料一些時間以使其沉降並幹燥。矽擠壓工藝可用於(yu) 保護板免受氧化或受潮。

現在，讓我們(men) 繼續根據用於(yu) 創建PCB的方法來區分3D打印電路板和非3D打印電路板。

3D打印和非3D打印方法之間的區別

如果你正在尋找3D打印電路板，可能會(hui) 遇到許多看起來像3D PCB的項目，但實際上不是3D打印項目。例如，在將筆放在打印頭上時在板上畫防護麵罩不是3D打印方法。這是因為(wei) 使用了發氧的液體(ti) 去除了完整的區域並形成了痕跡。空心筆觸創建方法與(yu) 此過程類似。但是，操作原理不相同，因此上述示例不包括在3D打印方法中。

3D打印中有兩(liang) 個(ge) 主要方麵，可以分析該方法是否屬於(yu) 3D打印類別：

可以打印帶有導電絲(si) 痕跡的模型可以創建空心溝槽，然後將其填充導電材料。本文的上半部分詳細討論了這兩(liang) 種方法。

與(yu) 3D印刷電路板相關(guan) 聯的優(you) 點和缺點有幾個(ge) 。首先，我們(men) 將討論使用3D印刷電路板的弊端，然後我們(men) 將繼續介紹使用3D印刷電路板的好處。

使用3D印刷電路板的缺點

使用3D印刷電路板的缺點可以列舉(ju) 為(wei) ：

第一個(ge) 缺點是材料的供應有限。3D PCB由溫度受控的金屬或塑料製成，並非所有金屬和塑料都可以進行溫度控製。3D印刷電路板中使用的材料不環保，無法回收。此外，用於(yu) 印刷電路板3D打印的金屬和塑料中很少有食品安全的。3D打印機中使用的打印室的尺寸受到限製，這些室的尺寸也限製了這些室可以產(chan) 生的輸出。這意味著要進行更大的項目；如果需要分別打印不同的部分，然後將它們(men) 放在一起。這將花費很長時間並且需要人工，因此成本增加。後處理方法會(hui) 影響獲得成品的速度，尤其是在大型項目中。後處理方法包括噴水，打磨，風幹或熱幹燥，化學浸泡和衝(chong) 洗等。設計既是3D打印電路板的強項，也是弊端。某些打印機的公差較低，這就是為(wei) 什麽(me) 設計不準確且最終零件可能與(yu) 原始設計不同的原因。如上所述，這些設計不正確之處可以用後處理方法進行糾正，但會(hui) 增加成本。這些是3D印刷電路板的一些缺點。現在，我們(men) 將討論使用3D打印電路板的優(you) 勢。

使用3D印刷電路板的好處

盡管存在許多缺點，但3D打印電路板仍是未來。使用3D印刷電路板的好處可總結為(wei) ：

3D打印無需費力即可完成更複雜的設計。這種設計上的靈活性在較小的項目上是有利的。傳(chuan) 統的製造工藝無法提供這種奢侈。3D印刷電路板比傳(chuan) 統製造的印刷電路板便宜得多。此外，可以通過3D打印機完成快速原型製作。對於(yu) 大型項目，可以比傳(chuan) 統製造過程更快地組裝零件，並且可以以更高的效率完成設計修改。3D打印機具有一個(ge) 虛擬庫，可以在其中存儲(chu) 許多設計，並且可以按需打印任何設計而無需事先通知。此按需打印選項對中小型企業(ye) 很有用。如果要對通過3D打印機完成的先前設計進行一點改進或更改，可以對虛擬庫中的STL或CAD文件進行更改。這樣可以節省您的時間，您還可以嚐試不同的設計。此外，可以快速測量印刷電路板的有效性，並且可以在批量生產(chan) 之前立即進行任何修改。3D印刷電路板最重要的優(you) 點之一是生產(chan) 時不會(hui) 產(chan) 生任何浪費。該過程節省了用於(yu) 創建印刷電路板的材料的資源和成本。從(cong) 上麵的討論中可以清楚地看出3D印刷電路板有其優(you) 點和缺點。但是，不能將它們(men) 排除在PCB製造行業(ye) 之外，因為(wei) 它們(men) 是未來。隨著技術的進步，它將成為(wei) 確定的製造模式，它將取代傳(chuan) 統的生產(chan) 方法，傳(chuan) 統的生產(chan) 方法比3D印刷電路板既耗時又昂貴。仍然有一個(ge) 問題：這個(ge) 生產(chan) 過程是否可以完全自動化？

3D印刷電路板的創建過程可以完全自動化嗎？

科技使人們(men) 可以使用曾經是科幻電影的一部分的事物。隨著技術的發展，不能排除在不久的將來可以完全自動化整個(ge) 3D打印電路板工藝。但是，目前在完全自動化此過程中存在一些限製，包括材料公差，3D打印機輸出尺寸等。3D印刷電路板僅(jin) 在當今的小型項目中取得成功。但是，一旦克服了技術故障，很有可能在批量生產(chan) 行業(ye) 中采用3D打印電路板。

在總結本文時，我想說的是3D印刷電路板將以一種可能與(yu) 集成電路發明所帶來的衝(chong) 擊類似的方式徹底改變世界，而集成電路的發明隨後又引發了技術革命。我們(men) 人類必須對這種未來技術進行投資，以填補3D打印電路板完全自動化的空白。