Fraunhofer 和 ARBURG 共同打造的3D打印传感器

时间：2021-08-03 09:29 来源：中国3D打印网作者：admin 阅读：次

中国3D打印网8月3日讯，3D打印的众多圣杯之一是能够在单个构建过程中 3D 打印功能齐全的物品。 Inkbit 和 Sakuu 等公司的多材料工艺正是追求这样的目标。然而，它可能不需要像他们这样的全新 3D 打印方法来生产电子设备等功能对象。弗劳恩霍夫制造工程与自动化研究所 (IPA) 增材生产中心的一个研究小组展示了使用 ARBURG 的单一材料沉积技术制造传感器的能力。
Fraunhofer IPA 的团队直接在其外壳内生产电感式接近传感器。这些圆柱形设备通常由线圈、电路板和金属外壳内的插头组成。它们可用于在工业制造和其他应用中测量金属物体的距离。然而，由于传感器的标准、批量生产的形状，它们并不总是能完美地适应给定的环境。3D 打印复杂的多材料商品的能力有很多好处。除了减少劳动步骤外，此类物品的增材制造 (AM) 还可以实现电子产品或复杂几何形状的大规模定制，从而提高设备的性能。例如，通过将智能手机电池和天线直接集成到其聚合物外壳中，手机可以变得更小、更轻，同时增加能量密度或通信范围。

尺寸为 200-3X 和 300-3X 的 Freeformer 可加工塑料颗粒，也用于注塑成型

尺寸为 200-3X 和 300-3X 的 Freeformer 可加工塑料颗粒，也用于注塑成型。图片由阿博格提供。
对于接近传感器，Fraunhofer IPA 建议可以将一个直接集成到机器人抓手中，以便对生产线上的物品进行更智能的处理。为了证明这种可能性，Fraunhofer 团队与 ARBURG（阿博格）的 Freeformer 3D 打印机以及自动化公司 Balluff GmbH 合作，该打印机使用专有方法熔化塑料颗粒并将其沉积在打印床上。
研究人员有必要使用具有高介电强度和阻燃性能的塑料，这导致他们使用塑料聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)。虽然 PBT 是用于电子外壳的标准注塑材料，但它并未用于 3D 打印。在这里，ARBURG（阿博格）能够展示 Freeformer 的优势之一，它可以在塑料长丝上加工注塑颗粒，因此可以使用更广泛的材料。

Fraunhofer IPA 的 3D 打印传感器，包括线圈、电路板和塑料外壳内的插头。图片由弗劳恩霍夫 IPA 提供。
该团队 3D 打印了零件，留下了可以在制造过程中集成外部组件的开口。机器被编程为在必要时停止，以便线圈、电路板和插头可以插入印刷部件。同时，分配器在外壳内施加了银导体轨道。完成这些步骤后，Freeformer 会在开口上进行打印。

Fraunhofer 总共创建了 30 个定制传感器，并在标准操作环境中运行它们，展示了它们承受温度和振动变化的能力。这些设备还具有防水功能，可以通过电绝缘测试。该项目被称为“增材制造组件中的电子功能集成”，历时 18 个月，该团队目前正与 ARBURG（阿博格）合作探索导电塑料的进一步用途。

中国3D打印网编译

(责任编辑：admin)

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