首个飞入太空的3D打印电子元件

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2013年11月19日,由美国得克萨斯大学埃尔帕索分部(UTEP)开发的3D打印电子元件被美国航空航天局NASA在一次太空补给任务中送入了太空,成为首个飞入太空的3D打印电子元件。这个3D打印电子元件是由该校的W.M.Kech 中心的3D创新实验室研发的,它是被置于一个由美国新墨西哥大学开发的立方体卫星中(CubeSat),由NASA在维吉尼亚州的WFF发射中心的弥诺陶洛斯1号Minotaur 1号)美国空军火箭运载着发射升空的。

3D打印电子元件
 
过去的十年中,有不少研究组试图在3D打印制作工艺过程中引入暂停机制来对其加入包埋电子组件和电子互联元件。但是这些3D打印电子元件由于不能打印带有足够导电性的耗材而受到一定的限制。而这次Kech中心利用在增材制造过程中能够精确控制每层耗材的优点,用一台相对便宜的uPrint Plus 3D打印机,通过一种名为“单混合增材制造构建步骤”的方法制造出了高电流(>1 amp)的电子机械装置。另外,他们还开发了一种将高导电导体直接包埋到热敏FDM底物中的一套完整的工艺,也就是方片3曾向大家介绍过的利用包埋技巧制作的3D打印电动马达的工艺。


他们开发的这套系统显示了利用多材料多工艺的3D打印技术来进行生产制造的新潜力。他们现在努力的目标是将多种制造科技无缝整合到一个名为(Multi 3D 多 3D)的单系统中去。其中包括多聚合物挤出科技、微机械加工、电线包埋、选取和定位,以及微焊接等。一旦完成,整个电子机械系统都将用无人工干涉的整体构建步骤来生产。而且由于避免了人工干涉,这种仅需一夜间就能从CAD设计开始,到生产出一个具有新功能的电子装置为止的“点击打印”生产方式将成为现实。

电子和计算机工程教授、Keck中心副董事、Eric MacDonald博士说:“如果你能够制作3D打印电子元件,那很好,但是如果你能够将3D打印电子元件送入太空,并可以持续工作,那就很好的显示了这种工艺的可靠性,” “太空是真空的,有各种辐射,温差振幅巨大—能导致材料的降解。但是在我们这个案例中,我们将证明我们开发的科技是可以工作的。”

美国得克萨斯大学埃尔帕索分部(UTEP)在2011年曾获得来自洛克希德·马丁、德克萨斯大学系统公司和州政府各300万,共900万美金的研究资金来研发这项通过添加式制造科技来制作打印电子元件的技术。他们成立了被称为“结构和打印新兴科技(SPEC)中心”的研发单位。UTEP预计3D打印电子元件市场将在未来十年内增长至上十亿美金。

这个进入太空的3D打印电子元件的复制品将在伦敦科技博物馆的一个名叫“3D:打印和未来”的展览中展出。该展览将会一直展出到2014年6月。

P.S. 这次随着弥诺陶洛斯1号火箭发射升空的除了这枚3D打印电子元件还有31颗由美国各高中学生们设计制作的微型卫星,其中包括11颗教育专用的ElaNa IV型立方体卫星(Cubesats)。这些卫星在发生升空约45分钟之后被弹射出去并开始向地面传递数据。在后面的几个月中,这些高中生将会从这些在太空中飞行的,他们自己设计的卫星上学习如何接受和分析数据。

(新闻源:3ders

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桌面3D打印的包埋技巧(本文作者为"fangpian3",最初发表于fangpian3.com,该网站现与诺研3D打印服务网合并为同一网站)