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研究人員在桌面3D打印機上使用導電細絲3D打印電阻

魔猴君  行業(yè)資訊   2181天前

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一組研究人員使用導電炭和基于石墨烯的燈絲3D打印電阻器,通過這種創(chuàng)新的做法,可以直接建造集成到3D打印物理對象中的電子元件,設計人員可以3D打印嵌入式電子設備,這是以前人們沒有辦法做到的。

將可生物降解的導電細絲用于3D打印電路可帶來環(huán)境效益,3D打印技術可實現(xiàn)更多設計自由度,使制造商能夠更好地將電子元件集成到物體中。研究人員使用MakerBot Replicator 2X實驗3D打印機,它具有雙擠出器,用于他們的工作。建造了測試打印件,然后對3D打印機進行了兩次修改:擠出器升級,由于減少了步進電機小齒輪的滑動,因此有助于提高打印的一致性,并附加兩個額外的冷卻風扇,每個擠出器一個。

在修改之前(a)和之后(b)的試件

然后,研究人員使用Autodesk Inventor CAD軟件設計了一個立方體形狀的電阻器。在每端放置兩個電極接觸墊。“為了將3D打印電路與LED等外部元件集成在一起,必需提供合適的接觸點,”研究人員解釋說。“3D打印的接觸點應提供足夠的剛性,以確保外部元件的安全,同時最大限度地降由于導電細絲的電阻特性,接觸電阻在確定測試樣品的最終體積電阻中起重要作用。由于這些原因,接觸墊被添加到測試樣品中。”

每個接觸墊是直徑為5mm的圓柱體。頂部表面覆蓋有銀導電涂料,以最大限度地減少接觸電阻。這在執(zhí)行電阻測量時提供均勻的電阻區(qū)域。然后建造具有六個電阻器的測試臺以表征導電PLA沿X方向的體積電阻的變化,并且建造另一個具有五個電阻器的測試臺以表征PLA沿Y方向的電阻變化。建造兩個測試臺以表征沿Z方向的電阻變化。

3D打印電阻器的電阻率根據(jù)其構建方向和3D打印工藝參數(shù)而變化

“x軸上的電阻擴展導致電阻率增加,但這種增加不是線性的,”研究人員總結道。“對于z軸擴展,電阻率增加主要是線性的。y軸膨脹的電阻率與長度關系曲線在測試范圍的中間顯示出最小值。”

點評:本次測試為電阻器的設計和3D打印提供了一些指導和建議。盡管研究人員使用了簡單的設計進行研究,但3D打印允許從導電材料中建造更復雜的設計并將其整合到電子對象中。隨著3D打印的導電材料開始變得越來越容易得到,3D打印電子對象的種類會擴大,會在各種行業(yè)中開辟了新的應用。

來源:中國3D打印網(wǎng)

本文提到的3D打印材料簡介

適合做戒指、掛墜、耳環(huán)等首飾,獎章、紀念幣或者對導電性要求高的工業(yè)零件。35元/克為小件(如首飾)的名義價格,如果制作零件較大,價格會顯著下降。

文章來源:(3D虎)
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