Elektronikus eszközök, áramkörök nyomtatása több nehézségbe ütközik, de a problémák ellenére születnek érdekes megoldások. Több műhelyben kísérleteznek velük, viszont az ígéretes eredmények ellenére sem mondható el, hogy terjedőben lenne az áramot vezető fémek printelése.
Legutóbb a Nottingham Egyetem Additív Gyártás Központjában (CfAM) értek el komoly sikert ezen a területen. A Multifunkcionális additív gyártás (MFAM) technológia lényege, hogy egyetlen nyomtatásban használnak különféle anyagokat. Ennélfogva az MFAM ideális módszer elektronikus alkatrészek készítéséhez. Ezekre a darabokra ugyanis jellemző, hogy az áramot vezető és nem vezető részeket lépésről lépésre kell összeszerelni.
A nottinghami kutatócsoport az MFAM élharcosa, speciális folyamatot talált ki, amellyel azt szemléltették, hogy az ultraibolya (UV) fény hogyan használható fotopolimerek (fényre aktiválódó, tulajdonságait megváltoztató műgyanták) nyomtatására, ezüst nanorészecskékből (AgNP) álló tinták gyors feldolgozására és szinterezésére elektronikus tárgyak készítéséhez.
A Nottingham Egyetem egyetlen lépésből álló 3DP folyamata a tintasugaras technológián alapul. A módszer a „kívánság szerinti cseppel” (droplet on demand, DoD) méretezhetőséget kínál, amely előnyeit nem kell külön elemezni.
Egyik kísérletükben két „tintával”, UV-vel kezelhető szigetelő (az áramot nem vezető) műgyantával és az elektromosságot vezető AgNP-vel dolgoztak. Külön nyomtatófejekbe tették őket, a szigetelő tintát UV-sugárzással nyomtatták és munkálták meg valós időben, miután a kilövellt cseppek megkötöttek (vagy eltűntek). A kötésről kötésre történő megmunkálással finom polimeres felületeket hoztak létre. Minden egyes réteg befejezése után az ezüsttintát az UV-fény szinterezésével rakták a műgyantára.
A folyamat komplexitásának szemléltetésére négy termékmintát printeltek: pici biztonsági chipet, az áramot vezető N betűt, csövön belüli spirálformákat és egy kétkerekes robotikus minijárművet.
„Vezető és nem vezető anyagok egyetlen szerkezetként történő 3D printelése és a tintasugaras nyomtatás pontossága teljes mértékben személyre szabott alkatrészek gyártását teszi lehetővé. Áramkör tervezésekor nem kell szabványértékeket kiválasztani, hanem csak megadjuk az értékeket, majd a printer megcsinálja az alkatrészt” – jelentette ki Chris Tuck, a kutatócsoport egyik oszlopos tagja.
Richard Hague, a CfAM igazgatója szerint „komoly lehetőségek rejlenek ebben az áttörésben. Az MFAM az ipart és a fogyasztókat is befolyásoló 21. századi termékek és eszközök gyártótechnológiájává válhat.”
