3D打印微型天线尺寸缩小15%,重量减轻6倍 

3D打印技术 /[科研]
2024-03-19 14:57
2024年3月19日,据资源库了解,Horizon Microtechnologies最近通过微型3D打印技术成功研制了一种高频D波段号角天线,这一突破性成果的背后不仅仅是3D打印技术的应用,还包括了一种将镀铜工艺与3D打印技术相结合的创新方法。
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公司首席执行官安德烈亚斯·弗罗利希介绍说,这款天线采用了Horizon的HMT-Metal镀层工艺,可以非常均匀地在不同形状和材料的组件上施加铜层。这种技术的商业价值体现在,它能够生产出尺寸在厘米级别、具有亚毫米细节并满足微米级公差要求的组件,这类组件在工业测量、传感器技术和通信领域尤其需要,因其对高频率和低延迟连接有极高要求。微型增材制造(micro-AM)技术的应用,不仅使组件更小更轻,还能实现传统制造工艺无法达到的几何特性和性能。

特别值得一提的是,使用此技术制造的号角天线组件,其体积比传统产品缩小了15%,重量仅为原有的六分之一。这一优势在卫星和太空行业中极为关键,因为在这些领域,减轻装备重量尤为重要。Horizon专门从事微型3D打印部件的研发,已开发出多种适用于小容量光固化部件的镀层技术,包括铜镀层、保护层和透明导电层等。这些技术使得公司能够在10厘米x10厘米x7.5厘米的构建体积内,按照CAD文件达到±10微米的尺寸精度生产部件。
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Horizon的镀铜技术特别之处在于其厚度控制在1至2微米,能够有针对性地覆盖在组件的特定区域,这一点对于集成导电和非导电区域于一体的3D打印部件来说至关重要。这种能力显著提高了组件的性能和集成度。

值得注意的是,Horizon并非在高性能天线制造领域唯一的探索者。利用粉床熔融技术和MXene新材料,英属哥伦比亚大学与德雷塞尔大学的合作研究也展示了3D打印天线的有效性。这为制造高性能天线组件提供了另一种方法。

Horizon生产的天线在初步测试中表现出与现有方案相当的性能,未来的设计优化有望进一步提高天线的直指性和增益,这对于提高能量转换效率至关重要。

此外,Horizon还生产滤波器和混频器等其他组件,展现了在集成通信单元方面的进一步优化潜力。在射频行业,尺寸、重量和功率(SWaP)被视为关键性能指标。通过集成不同元件到单一装配中,可以大幅提升性能,减少部件数量和质量,消除紧固件需求,带来组装上的多重好处。

随着对号角天线的需求日益增长,结合微型3D打印与专门的镀层工艺,已成为一种成本效益高的生产策略。这种技术和趋势的融合,为Optisys、SwissTo12以及Horizon等公司提供了巨大的市场机遇。
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