市場上電子產品3D打印最成功的例子可能是Optomec,其氣溶膠噴射打印(AJP)技術現在不僅用于電子產品開發的原型和研究,而且還用于生產。最新的例子是一家不知名的“美國主要醫療保健制造商”,該公司剛剛收到一臺AJP 3D打印機,將用于“一種領先的診斷醫療設備的批量生產”
Optomec公司的AJP工藝源于上世紀90年代美國國防高級研究計劃局(DARPA)的一個項目。由此產生的直接寫入技術使得在曲面上3D打印材料成為可能。AJP是指將一種材料霧化成霧狀,通過細噴嘴聚焦并沉積到基材上。可印刷材料的范圍很廣,包括金屬、電阻材料、非金屬導體、電介質、粘合劑、半導體、DNA和蛋白質。對于許多金屬油墨的最終固化,3D打印對象必須在烤箱中加熱。
對于醫療保健制造商來說,AJP系統是一份價值100萬美元的合同的一部分,合同還包括軟件和生產流程(或“配方”)的交付。打印機將部署到3D打印多層電路到結構部件上,而不是手動將柔性電路整合到設備中。反過來,人們相信成本會降低,吞吐量和靈活性也會增加。在首次使用該系統后,Optomec相信客戶會繼續購買其他機器。
據Optomec稱,醫療設備目前占公司業務的20%,包括連續血糖監測儀、功能化導管、手術針和藥物發現分析。最近,卡內基梅隆大學的研究人員開始使用AJP來創建一種家庭快速檢測COVID-19的方法。該小組能夠制造出微型金電極,通過在3D打印結構內的電化學反應,即使在低濃度下也能檢測到SARS-CoV-2病毒的兩種抗體。
除了醫療應用,AJP還被用于消費電子等領域。Lite-On-Mobile-Mechanical SBG在其位于中國廣州的工廠使用氣溶膠噴射5X五軸機器,將電子產品3D打印到數以百萬計的消費電子產品上。該公司為智能手機和平板電腦的外形設計了電子材料,全天候運行。2019年,三星還購買了一臺5X機器,用于生產消費電子產品。
在一個單一的制造過程中制造出整個復雜物體的圣杯是一個緩慢的過程,朝著一個潛在的不可能的目標前進,但是Optomec的AJP技術展示了一個關鍵的步驟:在終端部件上添加電子產品。這種技術在世界各地的生產線上被發現可能只是時間問題。