Het Britse AMRC heeft een methode ontwikkeld om met stereolithografie een behuizing 3D te printen en tegelijkertijd een andere component, bijvoorbeeld elektronica, in de kapselen. Dat bespaart assemblagetijd en zorgt ervoor dat de elektronica nauwkeuriger en permanent geïntegreerd wordt in de kunststof.

 

Elektronica wordt tijdens het 3D printen geplaatst en stofdicht ingekapseld

Het Advanced Manufacturing Research Centre, verbonden aan de universiteit van Sheffield, is een van de belangrijkste onderzoekscentra op het gebied van geavanceerde productietechnieken in het UK. Een van de partners is Boeing. De onderzoekers hebben in dit project gezocht naar een manier om op een permanente en veilige manier elektronica te embedden in een volledig gesloten 3D geprinte behuizing.

 

Langzamer dan 2 helften printen

Tot nog toe wordt zo’n behuizing dan meestal in twee helften gemaakt, die daarna met elkaar verbonden worden. Nu kunnen ze dus zonder assemblage de elektronica stof- en vloeistofdicht inkapselen in de behuizing. Doordat het SLA-proces snel is, hangt de bouwsnelheid meer af van het aantal lagen dat men print, dus de dikte van het product, dan het patroon in elke laag. De printtijd is wel langer dan wanneer je twee afzonderlijke helften print omdat je die in principe in één batch print.

 

Links de huidige produtiemethode in twee helften, rechts het 3D geprinte deel.

Links de huidige produtiemethode in twee helften, rechts het 3D geprinte deel.

 

Omgeven met vloeibare hars

Het AMRC heeft de componenten geprint op een Project 6000 SLA printer van 3D Systems. In de software die bij de machine hoort, verwijdert men het niet noodzakelijke supportmateriaal voor de plek waar de elektronica komt. Om te voorkomen dat onderdelen van de 3D printer in contact komen met het ingekapselde onderdeel, laat men overal een ruimte van 0,1 mm vrij. Deze wordt gevuld met niet belicht expoy hars, die pas uithardt tijdens de nabehandeling van het geprinte onderdeel met UV-licht.

 

Conclusies

De AMRC-onderzoekers concluderen dat deze manier van embedden van andere onderdelen in een te 3D printen file assemblage uitspaart en de componenten goed embed. De kans dat er stof bijkomt is minimaal. Ook wordt de post processing tijd verkort. Het Britse instituut wil in de toekomst nog vervolgonderzoek doen, onder andere om te kijken of de vrije ruimte rondom de component nog kleiner kan en wat effect hiervan is.