1、近年來3D打印技術(shù)快速發(fā)展，與其他數(shù)字化生產(chǎn)模式一起推動實現(xiàn)第三次工業(yè)革命。3D打印技術(shù)能夠通過三維的設(shè)計數(shù)據(jù)快速精確地制造出任意三維模型，廣泛應(yīng)用于航空航天、組織工程、汽車、建筑等諸多領(lǐng)域。在電子行業(yè)中，3D打印技術(shù)的應(yīng)用也有著突飛猛進的發(fā)展?！扒度胧诫娮赢a(chǎn)品”是近年來出現(xiàn)的一種新型電子產(chǎn)品，其制造方法正是典型的多材料和多尺度增材制造技術(shù)。然而，現(xiàn)有3D打印技術(shù)應(yīng)用于嵌入式電子產(chǎn)品一體化制造方面，依然存在著挑戰(zhàn)性難題。目前能夠?qū)崿F(xiàn)嵌入

2、式電子產(chǎn)品打印的3D打印機種類較少、價格昂貴等這類問題阻礙了技術(shù)的進一步應(yīng)用。針對以上問題，本文提出一種基于熔融沉積/電噴印復(fù)合3D打印新方法，嵌入式電子產(chǎn)品中的功能性結(jié)構(gòu)由熔融沉積制造，連接電路部分由電噴印技術(shù)制造而成，其噴印材料為導(dǎo)電銀漿。具體的進行了以下研究:
　　1、提出復(fù)合3D打印一體化制造新工藝，建立基于FDM、電噴印復(fù)合的嵌入式電子產(chǎn)品制造工藝的基本原理和工藝流程。根據(jù)嵌入式電子結(jié)構(gòu)一體化制造成型要求，確定了嵌入式電

3、子結(jié)構(gòu)的功能性結(jié)構(gòu)、導(dǎo)線的制造關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)FDM、電噴印復(fù)合3D打印機理，細化、優(yōu)化打印工藝流程。
　　2、結(jié)合嵌入式電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的特點，提出了嵌入式電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則和方法。結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計原理，采用“繞障礙布線”和“蟻群算法”相結(jié)合的方法對電路路徑進行優(yōu)化設(shè)計。
　　3、電壓是影響電噴印成線性能的最重要因素，在嵌入式電子產(chǎn)品的連接電路制造過程中，連接線的連續(xù)、穩(wěn)定是實現(xiàn)嵌入式電子產(chǎn)品內(nèi)部電路連通的重要前提，從而實現(xiàn)電子

4、產(chǎn)品的功能。本文通過COMSOL Multiphysics軟件進行數(shù)值模擬，通過自主研發(fā)的電噴印實驗平臺進行實驗研究，進行了不同電壓對導(dǎo)電銀漿打印影響的理論分析和實驗驗證，揭示了電壓對泰勒錐形成的影響機理、驗證了電噴印打印導(dǎo)電銀漿的穩(wěn)定性和可行性。
　　4、在保證嵌入式電子產(chǎn)品內(nèi)部電路連通的前提下，實現(xiàn)連接線的高分辨率、美觀制造也是嵌入式電子產(chǎn)品制造中要考慮的一個方面。本文通過電噴印打印導(dǎo)線的實驗研究，分析了不同打印參數(shù)（導(dǎo)電銀漿

5、體積濃度、噴印電壓、噴印距離以及噴印頭移動速度）對打印導(dǎo)線的導(dǎo)電性能、成線性能的影響規(guī)律，并通過優(yōu)化實驗得出固定工況下的最優(yōu)打印參數(shù)。
　　5、分別以二維（單層）和三維（多層）電路的智能瓶蓋為案例，進行了基于復(fù)合3D打印嵌入式電子產(chǎn)品的一體化制造。采用熔融沉積成型技術(shù)制造智能瓶蓋的功能性結(jié)構(gòu)，采用電噴印技術(shù)噴印導(dǎo)電銀漿制造連接電子元件的連接線路，利用熔融沉積成型打印機暫停/續(xù)打功能將電子元件嵌入。實現(xiàn)了嵌入式電子產(chǎn)品合理化、緊湊化