طريقة مبتكرة تدمج الإلكترونيات أثناء الطباعة ثلاثية الأبعاد بتقنية FDM

عادةً ما يتطلب دمج الإلكترونيات مع الهياكل المطبوعة ثلاثية الأبعاد تجميعاً يدوياً. لكن نهج Print & Place، الذي عرضه أوليفر تشايلد وزملاؤه في ورقتهم البحثية بعنوان Print & Place: Using a 3D printer for Continuous Assembly of Electronic Devices، يقدم حلاً أكثر تكاملاً.

يقدم فيديو مرفق نظرة عامة على كيفية استخدام طابعة Fused Deposition Modeling (FDM) قياسية لتضمين المكونات الإلكترونية دون تعديلات. تعتمد الطريقة على اللدائن الحرارية كمادة لاصقة مؤقتة لالتقاط الأجزاء من صينية مطبوعة موجودة في مكان آخر على لوحة البناء.

تُنشأ هذه الصينية بارامترياً قبل بدء الطباعة. يملأ المشغّل الصينية بالمكونات اللازمة، ما يسمح لرأس الطباعة بالتقاطها أثناء عملية الطباعة. توجّه أوامر G-code العادية رأس الطباعة إلى الجزء المطلوب، حيث يستخدم البلاستيك المبثوق للالتصاق بالمكوّن ورفعه.

بعد رفعها، يمكن تضمين هذه المكونات بالكامل عبر الطباعة فوقها. تدعم هذه الطريقة أجزاء متنوعة، منها لوحات PCBs صغيرة مسبقة التجهيز، وشرائط أسلاك موصلة، ومسامير لإنشاء اتصالات بين المسارات الموصلة.

وباعتبارها نظاماً مفتوح الحلقة، قد تواجه هذه الطريقة تحديات معتادة مثل فشل الالتقاط، وعدم محاذاة الوضع، وتفاوت الاتصال، وهي أمور لاحظها المؤلفون خلال تجاربهم. ولمعالجة هذه المشكلات، يقترح المؤلفون إضافة نظام كاميرا مشابه لتلك المستخدمة في آلات الالتقاط والوضع التقليدية، يمكنه توفير تغذية راجعة لإجراء التعديلات ومساعدة المشغّل.

المصدر: Hackaday