Moderator
Các kỹ sư từ Đại học Simon Fraser, Canada đã trình diễn việc sử dụng cánh tay rô-bốt kép để in các thiết bị điện tử có cấu trúc 3D.
Với một rô bốt in bằng phương pháp viết mực trực tiếp dựa trên bột nhão (DIW) và rô bốt còn lại sử dụng FDM, các cánh tay rô bốt hoạt động song song để chế tạo thiết bị điện tử theo ba chiều.
Thiêu kết tự phát
Cánh tay rô-bốt ABB sáu trục lắng đọng các lớp nhựa PLA, tạo thành ma trận khối của cấu trúc. ABB đã sử dụng máy đùn dây tóc từ Typhoon.
Phương tiện tạo thành các rãnh dẫn điện trong bản in được làm từ bột nhão bạc chưa xử lý, được áp dụng bởi một rô-bốt khác, một cánh tay rô-bốt Fanuc sáu trục. Dán được in từ đầu in Musash DIW được lắp trên Fanuc.
Robot kép, một cho bạc dán, một cho PLA. (Tín dụng hình ảnh: Đại học Simon Fraser)
Lớp nhựa đã được in, và dán bạc được in trên bề mặt nhựa. Các lớp nhựa bổ sung có thể được phủ lên trên lớp bạc để tạo thành các cảm biến nhúng chức năng và có thể cho phép các rãnh in giao nhau mà không giao nhau.
Khi nhựa nóng tiếp xúc với bột nhão ép đùn, nó dẫn đến quá trình đóng rắn nhanh chóng của bột nhão, mà các nhà nghiên cứu gọi là quá trình thiêu kết tự phát. Các đường ray xử lý với điện trở tối thiểu là 14,5 Ω trên 10 mm.
Robot đôi
Sự tự do bổ sung này của phương pháp này cho phép khả năng chế tạo các thiết kế cấu trúc phức tạp mà không cần vật liệu hỗ trợ điển hình trong in FDM. Về nguyên tắc, nó có thể cho phép bổ sung mạch mật độ cao hơn, điều này có lợi khi không gian thể tích bị hạn chế.
Độ dẫn điện của keo dán bạc được ghi nhận là phụ thuộc vào năng lượng được truyền từ PLA nóng, năng lượng này lại được xác định bởi các thông số in FDM. Các thông số như vậy bao gồm nhiệt độ vòi phun, tốc độ in và khoảng cách giữa đầu máy in và chất nền.
Dán bạc tự nhiên. (Tín dụng hình ảnh: Đại học Simon Fraser)
Điện trở thấp nhất 14,5 Ω thu được với nhiệt độ cao nhất (210 °C) bên trong đầu máy in, tốc độ chậm nhất (1 mm s−1) và khe hở nhỏ nhất (1 mm).
Nhóm rô-bốt kép đã trình diễn quá trình in cảm biến áp suất được thiết kế theo kiểu xoắn kép với khả năng cảm biến điện dung và cảm ứng. Ngoài ra, một PCB nhiều lớp đã được in. Thiết bị PCB ba chiều nhiều lớp được kết nối với nhau với các đèn LED màu khác nhau và được cung cấp năng lượng bằng pin cho mục đích trình diễn.
Cảm biến áp suất trong cảm biến xoắn ốc. (Tín dụng hình ảnh: Đại học Simon Fraser)
Woo Soo Kim, Giáo sư tại Trường Kỹ thuật Hệ thống Cơ điện tử tại Đại học Simon Fraser, cho biết: “Tôi rất thích thú khi xem một cảnh năng động tại dây chuyền lắp ráp ô tô khi tôi thấy nhiều rô-bốt 6 trục cùng hợp tác hàn và hàn hồ quang.
“Tại sao không mang chuyển động robot đa hướng hợp tác vào thế giới in 3d đa vật liệu? Tôi có ý tưởng và khái niệm này vào đầu năm 2020. Chúng tôi đã trình diễn phương pháp này với hai robot hợp tác để in 3D thiết bị điện tử và tích hợp cấu trúc ba chiều.
Chúng tôi chắc chắn rằng in 3D robot cộng tác sẽ mở ra một con đường mới cho sự tích hợp cấu trúc của các công nghệ in 3D đa vật liệu”
Nguồn :https://3dprinting.com/news/researchers-use-twin-robots-for-printing-3d-structured-electronics/
Với một rô bốt in bằng phương pháp viết mực trực tiếp dựa trên bột nhão (DIW) và rô bốt còn lại sử dụng FDM, các cánh tay rô bốt hoạt động song song để chế tạo thiết bị điện tử theo ba chiều.
Thiêu kết tự phát
Cánh tay rô-bốt ABB sáu trục lắng đọng các lớp nhựa PLA, tạo thành ma trận khối của cấu trúc. ABB đã sử dụng máy đùn dây tóc từ Typhoon.
Phương tiện tạo thành các rãnh dẫn điện trong bản in được làm từ bột nhão bạc chưa xử lý, được áp dụng bởi một rô-bốt khác, một cánh tay rô-bốt Fanuc sáu trục. Dán được in từ đầu in Musash DIW được lắp trên Fanuc.
Lớp nhựa đã được in, và dán bạc được in trên bề mặt nhựa. Các lớp nhựa bổ sung có thể được phủ lên trên lớp bạc để tạo thành các cảm biến nhúng chức năng và có thể cho phép các rãnh in giao nhau mà không giao nhau.
Khi nhựa nóng tiếp xúc với bột nhão ép đùn, nó dẫn đến quá trình đóng rắn nhanh chóng của bột nhão, mà các nhà nghiên cứu gọi là quá trình thiêu kết tự phát. Các đường ray xử lý với điện trở tối thiểu là 14,5 Ω trên 10 mm.
Robot đôi
Sự tự do bổ sung này của phương pháp này cho phép khả năng chế tạo các thiết kế cấu trúc phức tạp mà không cần vật liệu hỗ trợ điển hình trong in FDM. Về nguyên tắc, nó có thể cho phép bổ sung mạch mật độ cao hơn, điều này có lợi khi không gian thể tích bị hạn chế.
Độ dẫn điện của keo dán bạc được ghi nhận là phụ thuộc vào năng lượng được truyền từ PLA nóng, năng lượng này lại được xác định bởi các thông số in FDM. Các thông số như vậy bao gồm nhiệt độ vòi phun, tốc độ in và khoảng cách giữa đầu máy in và chất nền.
Điện trở thấp nhất 14,5 Ω thu được với nhiệt độ cao nhất (210 °C) bên trong đầu máy in, tốc độ chậm nhất (1 mm s−1) và khe hở nhỏ nhất (1 mm).
Nhóm rô-bốt kép đã trình diễn quá trình in cảm biến áp suất được thiết kế theo kiểu xoắn kép với khả năng cảm biến điện dung và cảm ứng. Ngoài ra, một PCB nhiều lớp đã được in. Thiết bị PCB ba chiều nhiều lớp được kết nối với nhau với các đèn LED màu khác nhau và được cung cấp năng lượng bằng pin cho mục đích trình diễn.
Woo Soo Kim, Giáo sư tại Trường Kỹ thuật Hệ thống Cơ điện tử tại Đại học Simon Fraser, cho biết: “Tôi rất thích thú khi xem một cảnh năng động tại dây chuyền lắp ráp ô tô khi tôi thấy nhiều rô-bốt 6 trục cùng hợp tác hàn và hàn hồ quang.
“Tại sao không mang chuyển động robot đa hướng hợp tác vào thế giới in 3d đa vật liệu? Tôi có ý tưởng và khái niệm này vào đầu năm 2020. Chúng tôi đã trình diễn phương pháp này với hai robot hợp tác để in 3D thiết bị điện tử và tích hợp cấu trúc ba chiều.
Chúng tôi chắc chắn rằng in 3D robot cộng tác sẽ mở ra một con đường mới cho sự tích hợp cấu trúc của các công nghệ in 3D đa vật liệu”
Nguồn :https://3dprinting.com/news/researchers-use-twin-robots-for-printing-3d-structured-electronics/