skip to Main Content

Technologijos

Selektyvi metalo nusodinimo technologija

Integruotos į plastiką elektronikos technologijos (ang. Moulded interconnect devices (MID)) didžiausias iššūkis yra elektrinių laidumo takelių gamybą. Kadangi technologija yra nukreipta į 3D sudėtingos formos plastikines detales, standartiniai metodai gamybai nėra tinkami.

Fizinių ir technologijos mokslų centre buvo sukurta kombinuota lazerinė-cheminė selektyvi metalo nusodinimo technologija (ang. Selective Surface Activation Induced by Laser (SSAIL)) skirta formuoti elektrinius laidumo takelius ant dielektrinių paviršių. Elektrinės grandinės schemą galima rašyti lazerio spinduliu tiesiai ant plastikinio ar stiklinio paviršiaus jį modifikuojant ir toliau selektyviai nusodinant varį cheminiu besroviu būdu ant modifikuotų vietų. Technologiją sudaro trys pagrindiniai etapai: pirmasis žingsnis yra lazerinė paviršiaus modifikacija, toliau seka cheminis modifikuotų vietų aktyvavimas tirpale, bei paskutinysis etapas yra besrovis cheminis metalo nusodinimas ant aktyvuotų paviršiaus vietų. Šis naujas metodas turi itin didelę lazerinio rašymo spartą – 4 m/s, taip pat išlaikant aukšta – 25 µm metalo nusodinimo skyra ant polimerų ir aukštesnę nei 10 µm  ant stiklo. Ši technologija taip pat yra finansiškai efektyvesnė lyginant su pramonėje naudojamu lazeriniu tiesioginiu struktūravimu (ang. Laser direct structuring) ir turi galimybe metalizuoti ne tik polimerus bet ir stiklą. Bendradarbiaujant su FIAT tyrimu centru buvo pagamintos veikiančios elektroninės schemos FIAT 500 automobiliui.

Medžiagos: polimerai – polikarbonatas (PC), akrilonitrilbutadienstirenas (ABS), Poliamidas (PA), polivinilchloridas (PVC), poliftalimidas (PPA). Stklas – sodalaim stiklas, langų stiklas.

Lazerinio rašymo greitis: 4 m/s.

Dengimo skyra: 25 µm.

Daugiau informacijos:

SSAIL brochure

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169433217309340

 

Technologijos proceso etapai
Technologijos proceso etapai
Mikroskopo nuotraukos demonstruojančios metalo nusodinimo skyrą polimerams
Mikroskopo nuotraukos demonstruojančios metalo nusodinimo skyrą polimerams
Metalo nusodinimas ant stiklo
Metalo nusodinimas ant stiklo
Lietimui jautraus atidarymo mechanizmo elektroninė grandinės schema skirta FIAT 500 modelio pirštinių dėtuvės dangčiui, pagaminta naudojant SSAIL technologiją.
Lietimui jautraus atidarymo mechanizmo elektroninė grandinės schema skirta FIAT 500 modelio pirštinių dėtuvės dangčiui, pagaminta naudojant SSAIL technologiją.

Selektyvi lazerinio metalo miltelių sukepinimo technologija

Selektyvios lazerinio metalo miltelių sukepinimo technologijos (ang. Selective Laser Sintering (SLS)) yra adityvios gamybos metodas, kuris leidžia sluoksnis po sluoksnio selektyviai sukepinti metalo mikrodaleles lazeriu pagal numatytą erdvinį detalės modelį. Šios technologijos privalumas yra sparti sudėtingos formos detalių gamyba.

3D technologijų ir robotikos laboratorijoje yra naudojamas pramoninis 3D metalo spausdintuvas EOS EOSINT M280. Jame yra integruotas 200 W galios šviesolaidinis IPG Photonics kompanijos nuolatinės veikos lazeris, kuris pasižymi puikia pluošto kokybe (M2<1,05). Šio 3D spausdintuvo gamybos tūris yra 250 mm x 250 mm x 325 mm. Lazerio veikimas yra paremtas Yb legiruota skaidula, kuri emituoja 1030 nm bangos ilgio spinduliuotę. Įmonės SCANLAB AG galvanoskeneris gali pasiekti 7 m/s skenavimo greitį. Lazerio pluoštą galima sufokusuoti iki 100 µm. Proceso metu yra naudojamos inertinės azoto arba argono dujos. Spausdinimui naudojami EOS MaragingSteel, EOS CobaltChrome, EOS StainlessSteel 316L ir LPW GP1 įrankinio plieno metalų milteliai.

Taip pat 3D technologijų ir robotikos laboratorijoje yra naudojamas profesionalus keramikos spausdintuvas CJP ProJet 660Pro, galintis atspausdinti spalvotus 600 x 540 dpi skiriamosios gebos maksimalaus 254 x 381 x 203 mm dydžio objektus 0.1 mm storio sluoksniais 28 mm/h greičiu. Spausdintuve yra 1520 purkštukų ir 5 spausdinimo galvutės, yra naudojami specialiai šiai 3D spausdinimo technologijai sukurti gipso milteliai bei VisiJet PXL ColorBond rišikliai.

3D metalo spausdintuvas EOS EOSINT M280.
3D metalo spausdintuvas EOS EOSINT M280.
Metalo milteliai.
Metalo milteliai.
Atspausdintos detalės paviršius.
Atspausdintos detalės paviršius.