3D打印通过在短短几分钟内创建结构（如果通过传统的生产和制造方法来创建，则要花几天的时间）就彻底改变了制造业。印刷电路板是电子产品的主要成分，并推动世界走向自动化和数字化。当将印刷电路板（PCB）与3D打印结合使用时，就会产生完美的动力来促进现代经济和技术的增长。在详细讨论3D打印和印刷电路板技术如何协作之前，让我们看一下3D打印的实际含义以及3D印刷电路板的含义。

什么是3D打印？

3D打印是从数字文件创建实体三维对象的附加过程。在此过程中，将放置连续的材料层，直到创建对象为止。在1980年代初期，人们认为3D打印仅适用于美学原型。21世纪的技术爆炸使我们能够将21D打印用作工业生产技术，这就是为什么3D打印被用作增材制造的代名词的原因。此加法过程的反义词是减法过程，其中用机器将一块金属或塑料切割或挖空。

3D印刷电路板是什么意思？

我们生活在3D世界中，但是我们的大多数电子设备都是2D的，但是如果电路可以按照我们想要的任何方式直接嵌入，该怎么办？那将是很棒的，因为它可以节省时间并可以提高整个过程的效率。制作定制的印刷电路板可能既昂贵又费时，并且您必须花大力气将所有东西都放置到位。印刷电路板很小，但是制作过程却很长。为了降低成本，发达国家的公司将印刷电路板的生产和制造外包到亚洲国家。它减慢了整个过程。为了克服这个困难，我们需要一种3D打印机，该打印机可以有效地生产3D打印电路板并加快整个过程。有几种创建3D印刷电路板的方法，但是创建3D印刷电路板的两种主要方法是：

1.导电丝

2.空心笔触

我们详细讨论一下这些方法。

1.导电丝

如果只能访问单个拉伸，则应将设计分为两个主要部分。也可以创建多层，但是首先，您需要掌握双层机制。此过程涉及的步骤可总结如下：

1.通过对应几层高的图案进行建模来开始该过程。留出孔来安装外部组件。该图案将充当导电材料上的印记迹线。

2.在对模型进行建模之后，您将创建一个基础印刷品，该印刷品将填补电路之间及其周围的空隙。您可以通过简单地从实体块中减去第一步样式来完成此操作。

3.对齐关联的坐标时，必须以不同的方式保存前两个步骤中的两个设计。现在可以剪切模型并将其上传到3D打印机。

4.现在可以加载导电丝并打印迹线。

5.现在无需去除任何痕迹就可以装入非导电丝并打印第二个模型。现在您已经用两种不同的材料创建了纯色打印。

现在您已经有了3D印刷电路板，这些组件的连接方式与在普通印刷电路板上的连接方式相同。在此过程中，应注意烙铁不要太靠近印版。

市场上有各种导电丝。细丝的大多数导电变体，例如丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS），聚乳酸或聚丙交酯（PLA），聚苯乙烯通常被称为HIPS或热塑性聚氨酯（TPU），它们用于3D印刷电路板中。这些细丝中的大多数都包含石墨烯（一种半导体），并允许这些细丝导电。导电的效率不如金属，但仍然足以制造出高效的印刷电路板。

2.创建空心笔触

在此过程中，我们先3D打印一个模型，然后再打印该模型，并且在此模型中存在空心笔触。随后，该模型填充有导电物质。此过程涉及我们在导电丝过程中完成的一半工作。另一半用于添加导电材料。此过程涉及的主要步骤可总结如下：

1.首先对模型进行建模，例如导电丝工艺。它应该高几层，并从实心块中减去。应该只留下空白空间，应该注意的是，手工添加导电材料不是机器有效的。这就是为什么您应该将空心线设计得比要求的宽度宽一些。

2.应该选择不导电的灯丝，例如PLA，PETG和ABS，并应打印模型

3.下一步是布置电路组件，并使用我们选择的导电材料来填充模型中的间隙。可以使用注射器或移液器完成此过程。

4.给导电材料一些时间以使其沉降并干燥。硅挤压工艺可用于保护板免受氧化或受潮。

现在，让我们继续根据用于创建PCB的方法来区分3D打印电路板和非3D打印电路板。

3D打印和非3D打印方法之间的区别

如果你正在寻找3D打印电路板，可能会遇到许多看起来像3D PCB的项目，但实际上不是3D打印项目。例如，在将笔放在打印头上时在板上画防护面罩不是3D打印方法。这是因为使用了发氧的液体去除了完整的区域并形成了痕迹。空心笔触创建方法与此过程类似。但是，操作原理不相同，因此上述示例不包括在3D打印方法中。

3D打印中有两个主要方面，可以分析该方法是否属于3D打印类别：

可以打印带有导电丝痕迹的模型可以创建空心沟槽，然后将其填充导电材料。本文的上半部分详细讨论了这两种方法。

与3D印刷电路板相关联的优点和缺点有几个。首先，我们将讨论使用3D印刷电路板的弊端，然后我们将继续介绍使用3D印刷电路板的好处。

使用3D印刷电路板的缺点

使用3D印刷电路板的缺点可以列举为：

第一个缺点是材料的供应有限。3D PCB由温度受控的金属或塑料制成，并非所有金属和塑料都可以进行温度控制。3D印刷电路板中使用的材料不环保，无法回收。此外，用于印刷电路板3D打印的金属和塑料中很少有食品安全的。3D打印机中使用的打印室的尺寸受到限制，这些室的尺寸也限制了这些室可以产生的输出。这意味着要进行更大的项目；如果需要分别打印不同的部分，然后将它们放在一起。这将花费很长时间并且需要人工，因此成本增加。后处理方法会影响获得成品的速度，尤其是在大型项目中。后处理方法包括喷水，打磨，风干或热干燥，化学浸泡和冲洗等。设计既是3D打印电路板的强项，也是弊端。某些打印机的公差较低，这就是为什么设计不准确且最终零件可能与原始设计不同的原因。如上所述，这些设计不正确之处可以用后处理方法进行纠正，但会增加成本。这些是3D印刷电路板的一些缺点。现在，我们将讨论使用3D打印电路板的优势。

使用3D印刷电路板的好处

尽管存在许多缺点，但3D打印电路板仍是未来。使用3D印刷电路板的好处可总结为：

3D打印无需费力即可完成更复杂的设计。这种设计上的灵活性在较小的项目上是有利的。传统的制造工艺无法提供这种奢侈。3D印刷电路板比传统制造的印刷电路板便宜得多。此外，可以通过3D打印机完成快速原型制作。对于大型项目，可以比传统制造过程更快地组装零件，并且可以以更高的效率完成设计修改。3D打印机具有一个虚拟库，可以在其中存储许多设计，并且可以按需打印任何设计而无需事先通知。此按需打印选项对中小型企业很有用。如果要对通过3D打印机完成的先前设计进行一点改进或更改，可以对虚拟库中的STL或CAD文件进行更改。这样可以节省您的时间，您还可以尝试不同的设计。此外，可以快速测量印刷电路板的有效性，并且可以在批量生产之前立即进行任何修改。3D印刷电路板最重要的优点之一是生产时不会产生任何浪费。该过程节省了用于创建印刷电路板的材料的资源和成本。从上面的讨论中可以清楚地看出3D印刷电路板有其优点和缺点。但是，不能将它们排除在PCB制造行业之外，因为它们是未来。随着技术的进步，它将成为确定的制造模式，它将取代传统的生产方法，传统的生产方法比3D印刷电路板既耗时又昂贵。仍然有一个问题：这个生产过程是否可以完全自动化？

3D印刷电路板的创建过程可以完全自动化吗？

科技使人们可以使用曾经是科幻电影的一部分的事物。随着技术的发展，不能排除在不久的将来可以完全自动化整个3D打印电路板工艺。但是，目前在完全自动化此过程中存在一些限制，包括材料公差，3D打印机输出尺寸等。3D印刷电路板仅在当今的小型项目中取得成功。但是，一旦克服了技术故障，很有可能在批量生产行业中采用3D打印电路板。

在总结本文时，我想说的是3D印刷电路板将以一种可能与集成电路发明所带来的冲击类似的方式彻底改变世界，而集成电路的发明随后又引发了技术革命。我们人类必须对这种未来技术进行投资，以填补3D打印电路板完全自动化的空白。