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(jù)美國材料與實驗學(xué)會（ASTM）F2792-12a“增材制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語”的定義，3D打印是“使用印刷頭、噴嘴或其他印刷機(jī)技術(shù)通過沉積材料構(gòu)造物體”。接下來，佩特科技小編就來詳細(xì)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(yīng)商提供多達(dá)幾百種不同的材料，有些材料只適用某種專門的應(yīng)用，有些材料提供滿足特定要求的特征。本文評估和詳細(xì)描述八種在工程應(yīng)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(biāo)志。

表1這項研究所評估的八種材料列表

2、執(zhí)行的測試

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

3、熱機(jī)械性能分析

這個測試用來檢查測試樣品的尺寸穩(wěn)定性并計算它的Tg。因為這個測試結(jié)果說明3D打印的樣品是否能保持尺寸的穩(wěn)定性，這個測試的結(jié)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(zhì)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?lián)p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(jié)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(huán)測試

對于這個測試，3D打印的測試樣品需要在預(yù)先確定的溫度曲線下經(jīng)過200次循環(huán)。每一次循環(huán)的持續(xù)時間相同。測試結(jié)果表明，在高溫下，3D打印的測試樣品會發(fā)生什么變化。發(fā)現(xiàn)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(jié)果表明哪種材料適合在pcba過程中的高溫應(yīng)用。

6、密度測試

這個測試是根據(jù)測試樣品的各種不同的參數(shù)進(jìn)行計算。在耐熱測試和耐化學(xué)測試后檢查樣品的密度。用這個測試的結(jié)果來確定測試樣品在受到化學(xué)應(yīng)力或熱應(yīng)力作用后能不能保持它的質(zhì)量。測試樣品的密度檢查有助于確定它適合哪些應(yīng)用。

7、耐化學(xué)測試

耐化學(xué)測試的做法是讓材料和各種化學(xué)物質(zhì)接觸。把測試樣品放進(jìn)化學(xué)溶液中浸泡一段時間，然后再進(jìn)行一定周期的干燥循環(huán)。因為耐化學(xué)特性是材料在各種不同的化學(xué)暴露應(yīng)用中會發(fā)生什么化學(xué)反應(yīng)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(guān)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(yīng)用用途的排序。

9、彎曲測試

彎曲測試的整個執(zhí)行的過程首先是為測試樣品取樣，然后檢查材料在一定負(fù)荷下的抗變形能力。因為這個測試的結(jié)果說明材料在機(jī)械應(yīng)力下的表現(xiàn)如何，能將它的體積準(zhǔn)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(fù)載下不會斷裂，而只是出現(xiàn)彎曲或者變形，這這個試驗中所得到值或閥值有助于指導(dǎo)3D打印材料適合什么樣的應(yīng)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(fù)荷來檢查材料抗變形的能力。這個測試不同于標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)。測試樣品所要承受的機(jī)械應(yīng)力有助于確定這些樣品能否保持它們外形尺寸的準(zhǔn)確性。這個測試的結(jié)果也有助于指導(dǎo)不同的材料究竟適合哪種應(yīng)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(jī)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(jié)論可以準(zhǔn)確地反映樣品在各種條件下的反應(yīng)。這個測試的結(jié)果從本質(zhì)上來看是定性分析，并通過給測試樣品拍照來展示。

12、質(zhì)量分析：光學(xué)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(jìn)行各種光學(xué)記錄，例如為測試樣品拍照片、進(jìn)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(jié)果和分析結(jié)果，可以更深入地了解3D打印材料在各種條件下出現(xiàn)的情況，有助于指導(dǎo)應(yīng)用的決策過程。

13、結(jié)論

我們從測試中可以看到在優(yōu)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(xiàn)良好，因此擴(kuò)大了需要這些特性的應(yīng)用。在優(yōu)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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