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            1. pcba制造中3D打印和增材制造的實驗分析

              2019-06-10 17:14:08

              和普遍觀點相反的是,在制造中的3D打印和增材制造(Additive)不是一回事;但是為了方便起見,這兩個說法可以相互交換使用。根據美國材料與實驗學會(ASTM)F2792-12a“增材制造技術標準術語”的定義,3D打印是“使用印刷頭、噴嘴或其他印刷機技術通過沉積材料構造物體”。接下來,佩特科技小編就來詳細的講解分析該制造的實驗分析。

              1、材料評估

              有幾種材料可以作為各種不同工程用途的3D打印材料使用。不同的供應商提供多達幾百種不同的材料,有些材料只適用某種專門的應用,有些材料提供滿足特定要求的特征。本文評估和詳細描述八種在工程應用中常用的材料的特點,以確定哪些材料可以在PCB工藝中使用。表1說明本文評估的8類材料和它們的識別標志。

              材料類別

              特性

              A

              黑色

              B

              白色

              C

              透明的

              D

              高強度

              E

              藍色

              F

              超高強度

              G

              高溫

              H

              有塑性的材料

              表1這項研究所評估的八種材料列表

              2、執行的測試

              為了正確地描述用于工程應用的材料,選擇并執行各種不同的測試,從而建立決策樹。這個項目的最終目標是能夠擁有一個決策樹,決定哪些材料可以用于特定的應用。

              3、熱機械性能分析

              這個測試用來檢查測試樣品的尺寸穩定性并計算它的Tg。因為這個測試結果說明3D打印的樣品是否能保持尺寸的穩定性,這個測試的結果很重要。對在pcba工藝中使用的材料來說,所有的輔助元件必須保持它們的質量與尺寸精度。

              4、熱重量分析

              熱重量分析的目的是確定測試的樣品材料在這種情況下損失5%重量時的溫度。在本研究中使用的印刷溫度是300°C。由這個測試得到的結果說明材料的使用壽命,它丟失重量的速度越快,它的使用壽命就越短。

              5、熱壽命循環測試

              對于這個測試,3D打印的測試樣品需要在預先確定的溫度曲線下經過200次循環。每一次循環的持續時間相同。測試結果表明,在高溫下,3D打印的測試樣品會發生什么變化。發現任何翹曲、分層、退化或其他看得見的和/或損害外觀的跡象非常重要。由這個測試得到的結果表明哪種材料適合在pcba過程中的高溫應用。

              6、密度測試

              這個測試是根據測試樣品的各種不同的參數進行計算。在耐熱測試和耐化學測試后檢查樣品的密度。用這個測試的結果來確定測試樣品在受到化學應力或熱應力作用后能不能保持它的質量。測試樣品的密度檢查有助于確定它適合哪些應用。

              7、耐化學測試

              耐化學測試的做法是讓材料和各種化學物質接觸。把測試樣品放進化學溶液中浸泡一段時間,然后再進行一定周期的干燥循環。因為耐化學特性是材料在各種不同的化學暴露應用中會發生什么化學反應的指示器,所以這個測試在材料特性描述過程中很重要。

              8、靜電放電檢查

              靜電放電檢查是表征過程中非常關鍵的測試,因為這決定了3D打印材料是否可以與帶電PCB或帶有電荷的任何其他元件一起使用。通過ESD檢查獲得的每種材料的值有助于材料應用用途的排序。

              9、彎曲測試

              彎曲測試的整個執行的過程首先是為測試樣品取樣,然后檢查材料在一定負荷下的抗變形能力。因為這個測試的結果說明材料在機械應力下的表現如何,能將它的體積準確性保持到什么程度,所以這是個非常重要的破壞性測試。如果材料在一定負載下不會斷裂,而只是出現彎曲或者變形,這這個試驗中所得到值或閥值有助于指導3D打印材料適合什么樣的應用。

              10、薄壁彎曲測試

              薄壁彎曲測試是使用比較薄的樣品,讓它承受一定的負荷來檢查材料抗變形的能力。這個測試不同于標準的彎曲測試,這個測試的意義在于可以識別3D打印材料與比較薄的壁和比較少的支撐材料的反應。測試樣品所要承受的機械應力有助于確定這些樣品能否保持它們外形尺寸的準確性。這個測試的結果也有助于指導不同的材料究竟適合哪種應用。和彎曲測試一樣,任何彎曲、斷裂、變形、分層或其他功能、外觀效果都要記錄下來。

              11、X光分析

              分別在測試之前和測試之后用X光機器檢查樣品,以確定各種不同的測試對樣品的影響。這種分析的重要性在于由此得出的結論可以準確地反映樣品在各種條件下的反應。這個測試的結果從本質上來看是定性分析,并通過給測試樣品拍照來展示。

              12、質量分析:光學檢查與掃描電子顯微鏡檢查

              在整個材料特性描述過程中,進行各種光學記錄,例如為測試樣品拍照片、進行X射線分析以及掃描電子顯微鏡拍照與測量。通過這些測試結果和分析結果,可以更深入地了解3D打印材料在各種條件下出現的情況,有助于指導應用的決策過程。

              13、結論

              我們從測試中可以看到在優秀材料排名中最佳材料是材料F。這種材料在加熱測試和彎曲測試中表現良好,因此擴大了需要這些特性的應用。在優秀材料排名中,排在第二位的是材料G,排在第三位的是材料H。


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