（2）实验法

通过单片机编程，实现打印喷头的移动速度、挤出速度、打印温度的控制，与实际情况相对比，进一步控制电机以及打印喷头。最终实现导电电路的打印。

2  电路打印方案设计

本章主要介绍电路打印改造的总体设计方案。对成型方式，打印材料，挤出方式设计和导电材料喷头的设计做了详细介绍和说明。

2。1成型方式

FDM(Fused Deposition Modeling)即是熔融沉积成型，同时也叫做熔丝制造。这种工艺属于“丝材挤出热熔成型”中的一类。

熔融沉积技术是目前最简单并且广泛使用的3D打印技术之一，这种成型工艺是将挤压热塑性材料一层一层地堆积起来构建出目标对象。有一种打印导电线路的方法，就是用挤出导电材料的去代替绝缘的热塑性导电材料，采用FDM的方法将电路打印出来。这种方法可以说是打印电子器件模块最基本也是最为必要的构建模块。目前还没能找到满足商业化要求的电路打印材料，但是研究者们发现将导电材料掺杂在热塑性塑料当中的方法具有很大的发展前景。不过，更加常见的方法就是添加额外的硬件，这有一些方法，比如：添加加热的喷头，分配给低熔点的焊料，安装实心芯线的设备，以及分配导电熔浆和熔融塑料给气动喷头。然而，所有的这些方法主要的局限性是它们通常只在XY方向上印刷。

20世纪80年代Scott Crump 发明了FDM技术。该技术是使用喷头加热熔化直径约2mm的热塑性材料，喷头的结构是在底部拥有直径一般为0。2~0。6mm的微细喷嘴。FDM技术使用两种材料：一种是构成实体部分的成型材料；另一种是作为支撑材料，这样的目的是防空腔或悬臂部分在加工过程中坍塌[9]。

FDM技术的优点如下[10]：

（1）工作环境干净、安全，而且可在办公室环境下进行，不会有化学污染和毒气产生的危险。

（2）激光器这样贵重的元件就可以节约下来，成本也相应的降低，没有复杂的工艺、不产生垃圾。

（3）打印材料以卷轴缠绕的形式传递给打印机，便于材料的快速更换和搬运。

（4）不仅材料利用率高，而且可选用多种材料，比如可染色的ABS和医用的ABS和PLA等。

（5）因为甲基丙烯酸ABS（MABS）材料的化学稳定性较好，所以可以采用伽马射线消毒，非常适用于医用。

在打印液体导电线路方面，FDM成型方式适用于喷头的改造，同时依据国内外的发展现状以及研究成果发现，利用FDM技术是实现液体的打印是可行的[11]。因此课题采用FDM熔融沉积成型制造技术作为电路打印成型技术。

2。2打印材料选择

2。2。1支撑绝缘材料

目前，桌面3D打印机的一般打印材料是ABS，PLA聚乳酸，和类似的热聚合物的材料。

PLA：PLA是聚乳酸的英文简写，全写为：Polylactic acid聚乳酸也称为聚丙交酯(polylactide)，属于聚酯家族。聚乳酸是理想的绿色高分子材料。

该材料的热稳定性好，打印过程中的熔化温度在170～230℃之间，可采用挤压成型、两头拉伸、注射吹塑等等多种方式进行加工。由聚乳酸制成的产品除能生物降解外，还具有一定的耐菌性、阻燃性和抗紫外性，因此用途十分广泛[18]。

ABS树脂：ABS树脂属于人工合成树脂。该材料具有良好的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性。广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。英文名为acrylonitrile–butadiene–styrene copolymer ,简称ABS是为使用最广泛的通用塑料之一[13]。