エレクトロニクスにおけるアディティブ マニュファクチャリング

他の分野と同様に、アディティブ マニュファクチャリング (AM) は、エレクトロニクスにもユニークな機会を提供します。単一の印刷ジョブで複数の材料を組み合わせる機能は、この業界で非常に役立ちます。 3D プリント技術は、以前よりもはるかにアクセスしやすく、シンプルになっています。これにより、プロトタイピングが大幅に高速化され、リード タイム、コスト、および生産プロセスを混乱させるミスを削減できます。

電子機器に 3D プリントを選択するのはいつですか?

オンデマンド生産用

3D プリンティングにより、リード タイムが固定され、限られたコスト構造で電子部品をオンデマンドで生産できるため、製品の設計と立ち上げにかかる時間が大幅に短縮されます。また、メーカーのデジタル在庫や顧客の CAD モデルから直接、複数の 3D プリント材料を使用して新旧のデバイスを簡単に少量生産することもできます。

これが主な利点であり、電子機器のサプライ チェーンを変革し、メーカーが顧客の需要に即座に対応できるようにします。

より大きなイノベーションとカスタマイズの範囲を検討する

新しい効率的なデザインは複雑であるため、従来の同じデザインを使用する代わりに、デザイナーが革新的なアイデアを思いつく余地はたくさんあります。 SLS および MJF 技術は、複雑な設計や、以前の AM の欠点であったバッチ生産にも適しています。従来のプロセスと比較して、AM を使用すると、電子ケース、ブレッドボードなどの適切なバッチサイズを非常に高速に生産できます。

たとえば、ソーラー パネルに 3D プリントを使用すると、設計者は従来の設計ルールを破ることができます。これは、外部構造だけでなく、コンポーネントのパフォーマンスの向上、サイズの最小化、重量の最適化、複雑で正確な形状の実現に役立つ内部回路も意味します。

より迅速なプロトタイピング

アディティブ マニュファクチャリングに関連するスピードと操作の容易さは、迅速なプロトタイプの作成に最適です。マルチ ジェット フュージョン (MJF) によるパーツのプリントは、比較的予算にやさしいオプションであり、プロトタイプの作成によく選択されます。

アディティブ マニュファクチャリングの最も利用しやすい形態である溶融堆積モデリングは、もう 1 つの実行可能な代替手段です。 FDM は、使用方法が簡単で、製造材料が安価であるため、プロトタイピングに最も安価で最適な技術です。プロセス全体が従来のプロセスに比べてはるかに安価であるため、短期間で再設計、分析を行う可能性が高くなります。

新しい材料を試すため

PCB のような電子製品は、主に 2 種類の材料に依存しています。絶縁誘電体基板と導電性要素です。低誘電率の新しいポリマー材料と半導体ポリマー材料は、どちらも調整可能な電子特性を備えており、最近の使用に適応しています。これらの高度な素材を 3D プリントと組み合わせることで、デザインと最新の開発の面で新しい扉を開くことができます。

部品の表面仕上げを良くするには

SLA や Carbon DLS などの技術は樹脂材料を使用し、本質的に流体であり、優れた表面仕上げを提供します。柔軟性や耐水性などの特性を提供し、折りたたみ式携帯電話や防水ギアなどの最新の電子機器に付加価値をもたらします。厳密な公差と精度が最も必要な場合、これら 2 つは期待されるテクノロジです。

高精細プロトタイプ、機能プロトタイプも、SLA および Carbon DLS のアプリケーションの 1 つです。

エレクトロニクスにおけるアディティブ マニュファクチャリングの利点

適切で最適化された設計

モデルはコンピューターで生成され、印刷されているため、誤差はほとんどありません。

従来のプロセスでは、回路は後の段階で完全なパーツに追加されますが、アディティブ プロセスでは、構築された回路は、回路を内部にカプセル化して回路を外部損傷から保護するパーツと共に印刷されます。たとえば、携帯電話の小さなアンテナは電話に直接印刷できます。

平らでない面への印刷

PCB のような電子機器は、平らでない表面に 3D プリントするだけで済みますが、従来の方法ではこのプロセスはできません。同様に、電子機器は、ウェアラブル、柔軟な表面のセンサー、砂糖検査ストリップ、補綴物、カスタマイズ可能なバッテリーに簡単に埋め込むことができます。

カスタマイズされたデバイスと 3D プリントされたバッテリーは、特定の製品と機能に合わせて形状とサイズがカスタマイズされ、パフォーマンスが最適化されるため、通常のものよりも優れた性能を発揮します。

軽量で材料の無駄が少ない

3D プリントの重要な特徴の 1 つは、従来のサブトラクティブ プロセスよりも廃棄物の生成が少ないことであり、それはエレクトロニクスでも同じです。 3D プリントにより、余分な配線や回路を追加する必要がなくなります。さらに、プリンテッド エレクトロニクスにより、従来の製造に必要な手順が 1 つの手順に削減されるため、組み立ても簡単になります。

有害な化学物質を排除

エッチングは、余分な材料を取り除くステップです。このステップでは、有害な化学物質を使用してそうします。アディティブ マニュファクチャリングでは、追加の手順なしでフィルムが直接その場所に配置されるため、この手順が不要になりました。

結論

Xometry Europe は、オンデマンド 3D プリント プロジェクト向けに、プロトタイプと大規模なバッチの両方について、オンライン 3D プリント サービスを提供しています。 Xometry は、ヨーロッパ中に 2,000 を超えるパートナーのネットワークを持ち、3D プリントされた部品を最大 3 日で納品できます。 CAD ファイルを Xometry Instant Quoting Engine にアップロードして、3D プリントで利用可能なさまざまな製造オプションの即時見積もりを取得します。