根据许多专家的说法,3D打印有望彻底改变众多产品的设计和批量生产方式。除此之外,该技术还可用于制造连接器、终端和其他线束组件。而且,在不远的将来,3d打印部件甚至可能消除对传统电线和电缆组件的需求。

添加剂制造通过将一层材料存放在另一层上,从数字文件中“打印”对象。它允许公司更容易地制造复杂的形状和结构,这些形状和结构已经难以使用塑料注塑和其他旧学校的过程。

虽然3D打印具有巨大的前景,但它不会很快用于大规模生产。这是因为电气布线系统不同于使用这种技术的其他类型产品,比如定制夹具和固定装置。

“在拥有多种材料和需要电气和机械功能方面,该系统更加复杂,”Carnegie Mellon University的复杂工程系统研究所负责人Gary Fedder表示。“[然而,添加剂制造允许工程师使用较少数量的组件,更好的长期可靠性和按需定制。”

PARC公司是一家技术创新中心,该中心一直在与美国宇航局的工程师合作,开发一种可打印的航天器,包括电气系统。该公司的主管Leon Wong补充说:“(制造电线组件)比目前的3D打印应用程序要困难得多,因为所需的电缆具有灵活性。”

“[但],由于节省的重量 - 特别是在航空航天,肯定会对来自航空航天和汽车制造商的这些东西兴趣。”黄。“[汽车制造商受到3D打印的兴趣,因为]他们喜欢平滑的集成部件和弯曲表面。”

Delphi,Molex,TE连接和其他领先的电气组件供应商目前正在使用3D打印进行广泛的原型应用。例如,它们正在创建电连接器以在功能上测试新设计。

为了加快可用部件的产品测试速度,线束工程师迫切需要一种替代塑料注射成型的工艺。他们还对小批量应用程序感兴趣,这些应用程序允许他们轻松地生产一次性设计或定制组件。

TE Connectivity执行副总裁兼首席技术官Rob Shaddock表示:“从各种电子信号连接器到外壳,(增材制造)看起来对我们的大部分产品组合都很有前景。“在增加可使用塑料的范围和提高分辨率以创造细节方面,仍有工作要做,但目前这种技术已经适用于某些应用。

“我们已经使用这种技术的应用程序,如连接器外壳和围栏。”添加shaddock。“包括接线组织者,贴片面板框架和光纤拼接托盘。”

Shaddock表示,3D打印技术对于大多数终端设计来说还不够先进。他解释说:“我们可以对更大的终端进行一些优化,但我们的许多信号终端设计复杂,功能也很好。”“我们有其他方法来制作原型。

Shaddock说:“目前,最显著的好处是在开发阶段创建原型,但我们一直在使用这项技术来创建工具。”“在这种应用中,我们可以加快工具的开发,但我们也可以制造具有集成冷却(功能)的工具,这在过去要么是不可能的,要么是非常昂贵的。

“它给我们的[工程师]更自由地试验我们的客户的不同想法,”Shaddock指出。“我们做了很多客户特定的工程,3D打印是该创造性过程的重要组成部分。”

Molex的工程师一直在使用3D打印技术来制造独一无二的装配辅助设备和固定装置。Molex运输产品业务部产品开发副总裁Harry Etters说:“这是3D打印的一种非常实际的应用。”

“这些工具的新想法可以迅速且廉价地廉价地努力,以帮助制造我们的产品,”指出。“这个过程廉价且提示。可以立即复制良好的设计,或者,如果需要,可以轻松准备和尝试设计修改。

Etters补充说:“我们也在考虑使用3D打印来创建模具模具插入件。”“现有的模具构造技术在冷却线创建的位置和方式方面是有限的。3D打印允许在工具中创建适形冷却复杂冷却通道,目标是冷却到特定热点。”

etetters认为,用于大规模生产电气元件的3D印刷仍处于初期。“该技术尚未成熟,足以放置在大多数应用中,主要是因为我们产品的尺寸或结构性要求,”他解释道。

Coho Designs LLC主席Keith Huber,产品开发和设计咨询公司,更加看涨了电线应用的3D打印的潜力。该公司是早期的添加剂制造。最近,它的一个客户需要封装电连接器,使其能够防水和压力。

Huber说:“更糟糕的是,客户要求三天的周转时间,但由于成本和可用性,他们无法腾出一个样品连接器。”“(此外),我们的客户坚持要我们验证我们的封装方法。封装中的空隙、气泡或缺陷都会对连接器的防水性能产生负面影响。”

由于时间线缩短,Huber和他的同事转向3D打印,使用熔融沉积建模(FDM)。Huber声称:“这是唯一有可能达到客户期望的选项。”

由于没有可用的型号,Coho Designs要求客户对连接器进行激光扫描。使用CAD模型和客户的设计输入,创建所需的过模形状并建立3D模型。

Huber说:“为了克服封装验证的挑战,我们决定使用连接器的激光扫描模型来3D打印封装副本,就像它是真正的连接器组件一样。”“3d打印工具被用来制作左右两边的硅模具。”

除了硅模具,其他FDM部件被设计用于在灌封过程中固定连接器和硅模具。这些零件也是3D打印的,被设计成用紧固件和螺纹插入件固定在一起。

Huber说:“我相信,由于设计周期、预算和交付的产品数量不断缩短,3D打印在未来的类似应用中只会得到扩大。”“如果你仔细想想,3D打印一个线束在技术上应该比打印人体组织或身体部位更具挑战性,而这种能力已经存在。”