É possível a impressão 3D de PCBs?

Acabei de ver esta foto sobre a impressão 3D de PCB em um site, ela pode funcionar na vida real? Seria tão legal, se pudesse ser útil na vida real.

Isso pode funcionar. Recentemente, vi um alto-falante inteiro construído usando uma impressora 3D multimaterial. No futuro, certamente será possível imprimir circuitos 3D e componentes eletromagnéticos (motores etc.) dentro de produtos sem planejar nenhuma abertura. Uma inovação real para aplicativos que pagam muito dinheiro por selos, por exemplo. Também pode substituir os circuitos flexíveis rígidos que permitem que você possua PCBs com dobras (para envolver uma câmera com PCBs, por exemplo).

No entanto, hoje em dia as peças feitas de vários materiais requerem uma impressora 3D que alterna automaticamente entre os materiais (estamos falando de centenas de milhares de dólares) ou que para e permite que o material seja trocado antes de prosseguir com o restante da peça. Observe que você não pode usar nenhum material: embora os plásticos e as resinas sejam fáceis de usar, e os metais exijam técnicas diferentes (por exemplo, fusão de pó usando um laser) em geral, mas podem ser feitos com muita confiabilidade se você jogar o dinheiro na mesa, eu não sou. ciente de qualquer método comprovado (exceto protótipos muito antigos) para imprimir fibra de vidro ou poliimida, portanto, seus PCBs terão que ser mais espessos do que os PCBs existentes, não suportarão a temperatura também ou terão uma tensão de ruptura mais baixa (e, portanto, uma maior distância de fluência a alta tensão), por exemplo. Além disso, existe o revestimento para melhorar o acoplamento dos conectores e a solda. Você pode não perceber isso, mas os laminados existentes são muito avançados e usam materiais que ainda não estão prontos para impressão. Não é necessário em todas as indústrias e, certamente, não para uso doméstico.

Propriedade dos materiais é uma coisa, e precisão é outra. O processo atual para construir PCBs é EXTREMAMENTE preciso. Mesmo as casas de PCB baratas por aí podem fazer dezenas de camadas de 12 a 18um, vias perfeitamente redondas de 0,1 mm de diâmetro, faixas tão finas quanto 0,1 mm e espaçadas e 0,1 mm, com formas tão precisas que você nunca verá nenhuma diferença com seu CAD visão ampliada 10 vezes e um microscópio da mesma ampliação (nunca tive problemas com armadilhas ácidas). Pode parecer um exagero, mas não é. Você pode não precisar de dezenas de camadas, mas o espaçamento de 0,1 mm é muito comum em circuitos densos, incluindo componentes montados na superfície e você não deseja que suas mitras de 45 ° sejam curtas com linhas adjacentes.

Finalmente, espero que o tempo de construção seja maior. Fotolitografia, gravação ácida, etc. formam um processo relativamente rápido e as linhas de montagem são dispostas de modo que o rendimento seja muito alto: mergulhe dezenas de PCBs em um balde, mova-o para outro, enquanto outro painel toma seu lugar. Tempo é dinheiro quando se trata de produção. Eu não compraria uma impressora 3D de ponta que construa 25 PCBs em 3 horas, quando eu puder construir centenas ao mesmo tempo usando máquinas e produtos químicos difundidos.

Quando essa tecnologia estiver pronta, será uma notícia muito boa para muitos aplicativos (embora eu suspeite, nem todos). Enquanto isso, simplesmente não vale a pena.

Pelo que entendi, existem dois problemas principais com PCBs impressos em 3D, ambos relacionados ao material condutor imprimível.

1. O material é caro (geralmente à base de prata). Isso é tolerável para projetos básicos, mas o trabalho em alta velocidade requer planos de terra e potência que começam a consumir o material rapidamente.
2. A condutividade é muito pior que o cobre. Isso significa perdas muito maiores no PCB.

Mesmo o PCB de impressão 3D funciona, ainda não é um caminho prático.

1. eficiência: em custo e tempo;
2. precisão: não pode imprimir os melhores fios.
3. durabilidade: provavelmente usa plásticos como isolante / painel.
4. complexidade: quantas camadas ele pode imprimir?