PCBA中的3D打印与添加剂制造

与人们普遍认为的相反，3D打印和添加剂制造是不一样的，但是为了方便起见，它们可以互换使用。根据ASTM F2792-12A“添加剂制造技术的标准术语”，3D打印是“通过使用打印头、喷嘴或其他打印机技术沉积材料来制造物体”。

该过程从在任何标准CAD软件上完成的三维模型绘图开始。然后，通过本机程序或第三方文件转换器，将该3D模型文件转换为立体光刻文件格式。有些打印机将此文件转换功能作为其打印机软件套件的一部分。然后将文件转换为gcode或打印机可以理解的语言，本质上是将文件创建为零件的横截面切片。这一步通常被称为“切片”。

绘图切片完成后，打印机就可以开始打印了。对于几乎所有的3D打印机，上述过程都是相同的，打印过程本身就是主要的区别点。在熔丝制造打印机中，一旦3D绘图被切片，打印机就可以开始打印。打印机的主要部件是打印床、挤出机、热端和材料。这种技术的材料通常是线轴上的线状物。这种丝被送入挤出机，挤出机利用扭矩和挤压来控制进入热端的丝的速度。一旦灯丝在热端，它就会被加热融化。

熔化的材料被挤出机挤出热端，挤出机从顶部挤出更多的材料。热端通常由铝制成，按照软件指定的模式将熔化的材料沉积到构建板上。当材料被热端沉积时，构建板在X、Y或Z轴上移动，这取决于所打印内容的零件要求。在某些打印机中，构建板将保持静止，热端将在笛卡尔平面中移动以创建打印。这一过程描述了熔丝制造（FFF），这是该公司目前采用的技术之一。

熔丝制造目前主要用于塑料材料。如果需要金属印刷，则采用直接金属激光烧结来印刷金属零件。直接金属激光烧结打印机要理解的三维模型的创建过程如上所述；但是，打印过程有很大的不同。由于高质量部件和确保机器有效运行和打印质量所需的辅助工艺，金属打印机的占地面积通常较大。金属的主要成分是制造板、复涂机、激光和粉末。

在打印金属部件之前，构建室将充满惰性气体，通常是氩。这是为了确保过程中不会发生氧化。粉末所在的构建板和再涂布机刀片将被调平。这可以手动完成，但大多数打印机可以在打印开始前自动校准到水平。部件调平后，可以开始打印。激光将使粉末在零件的横截面几何结构中烧结。一旦完成该层的烧结，位于构建区域一侧的再涂布机刀片将在烧结层上移动，并在顶部覆盖一层新的粉末。

在烧结层上重新涂层的粉末层对印刷品的完整性和质量非常重要。如果复涂粉末过多，则激光不能很好地将下面的层和上面的层烧结在一起。如果粉末太少，激光可能会烧结已经烧结的粉末，从而导致打印中的层高不同。粉末的均匀分布和正确的粉末量是目前影响粉末在其表面重新涂层的关键领域。一层一层的粉末将通过激光重新涂层和烧结，直到零件完成。