Fabricación aditiva en electrónica

Al igual que en cualquier otro campo, la fabricación aditiva (FA) también ofrece oportunidades únicas en la electrónica. Su capacidad para combinar múltiples materiales en un solo trabajo de impresión es muy útil en esta industria. Las tecnologías de impresión 3D son mucho más accesibles y sencillas que antes. Esto permite una creación de prototipos significativamente más rápida, lo que podría reducir los plazos de entrega, los costos y los errores que interrumpen el proceso de producción.

¿Cuándo elegir la impresión 3D para productos electrónicos?

Para producción bajo demanda

La impresión 3D permite la producción bajo demanda de una pieza electrónica con un tiempo de entrega fijo y una estructura de costos limitada, lo que reduce significativamente el tiempo de diseño y lanzamiento de un producto. También permite que los dispositivos nuevos y antiguos se produzcan fácilmente con múltiples materiales de impresión 3D y un bajo volumen directamente desde el inventario digital de un fabricante o el modelo CAD de un cliente.

Esta es la principal ventaja y transformará la cadena de suministro de productos electrónicos y permitirá a los fabricantes satisfacer instantáneamente la demanda de los clientes.

Para alcanzar una mayor innovación y personalización

Hay muchas posibilidades para que los diseñadores propongan ideas innovadoras en lugar de utilizar los mismos diseños tradicionales debido a la complejidad de los diseños nuevos y eficientes. Las tecnologías SLS y MJF son buenas incluso para diseños complejos y también para la producción por lotes, que solía ser un inconveniente de la fabricación aditiva anteriormente. Un buen tamaño de lote de carcasas electrónicas, protoboards, etc. se puede producir muy rápido con AM, en comparación con los procesos convencionales.

Por ejemplo, el uso de la impresión 3D para paneles solares ayuda a los diseñadores a romper las reglas de diseño convencionales. Esto no solo se refiere a la estructura externa, sino también a los circuitos internos que pueden ayudar a mejorar el rendimiento de los componentes, minimizar el tamaño, optimizar el peso y lograr geometrías complejas y precisas.

Para una creación de prototipos más rápida

La velocidad y la facilidad de operación asociadas con la fabricación aditiva la hacen ideal para crear prototipos rápidos. La impresión de piezas con Multi jet fusion (MJF) es una opción relativamente económica que a menudo se elige para la creación de prototipos.

El modelado por deposición fundida, la forma más accesible de fabricación aditiva, es otra alternativa viable. FDM es la mejor y más barata tecnología para la creación de prototipos debido a su simplicidad de uso y al material de construcción más económico. Dado que todo el proceso es mucho más económico en comparación con los procesos convencionales, existe una mejor oportunidad para el rediseño y el análisis en un período de tiempo corto.

Tener nuevos materiales para experimentar

Los productos electrónicos como los PCB dependen principalmente de dos tipos de materiales:un sustrato dieléctrico aislante y elementos conductores. Los materiales poliméricos más nuevos con baja constante dieléctrica y los materiales poliméricos semiconductores, ambos con propiedades electrónicas ajustables, se están adaptando para su uso en los últimos tiempos. Estos materiales avanzados junto con la impresión 3D pueden abrir nuevas puertas en términos de diseño y desarrollos modernos.

Conseguir piezas con un buen acabado superficial

Tecnologías como SLA o Carbon DLS utilizan materiales de resina y son de naturaleza fluídica y ofrecen un buen acabado superficial. Ofrecen propiedades como flexibilidad y resistencia al agua, que son una valiosa adición a la electrónica moderna, como teléfonos plegables y equipos resistentes al agua. Si la necesidad principal es una tolerancia estricta y precisión, estas dos son las tecnologías que se esperan con ansias.

Los prototipos de alta definición, los prototipos funcionales también son una de las aplicaciones de SLA y Carbon DLS.

Beneficios de la fabricación aditiva en electrónica

Diseño adecuado y optimizado

Dado que el modelo es generado e impreso por computadora, solo hay un pequeño margen de error.

En un proceso tradicional, el circuito se agrega a la parte completa en la etapa posterior, pero en el proceso aditivo, el circuito construido se imprime junto con la parte que hace que el circuito se encapsule dentro de ella, lo que protege el circuito de cualquier daño externo. Por ejemplo, la pequeña antena de un teléfono móvil se puede imprimir directamente en un teléfono.

Imprimir en superficies no planas

Los componentes electrónicos como los PCB pueden imprimirse simplemente en 3D en superficies no planas, mientras que los métodos convencionales no permiten este proceso. De la misma manera, la electrónica se puede integrar fácilmente en dispositivos portátiles, sensores en superficies flexibles, tiras de prueba de azúcar, prótesis y baterías personalizables.

Los dispositivos personalizados y las baterías impresas en 3D pueden superar a los normales, ya que sus formas y tamaños se personalizan para adaptarse a un producto y función en particular, optimizando así el rendimiento.

Peso ligero y menor desperdicio de material

Una de las características significativas de la impresión 3D es que produce menos desperdicio que los procesos sustractivos convencionales y es igual incluso para la electrónica. La impresión 3D elimina la necesidad de cableado adicional y circuitos adicionales. Además, la electrónica impresa elimina los pasos necesarios mientras que la producción convencional en un solo paso facilitando así también un montaje más sencillo.

Elimina productos químicos nocivos

El grabado es el paso donde se elimina el exceso de material. Este paso utiliza productos químicos nocivos para hacerlo. La fabricación aditiva eliminó este paso ya que la película se coloca directamente en el lugar sin pasos adicionales.

Conclusión

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