真空成型三维打印电子器件：薄型刚性自由曲面交互表面的制备

真空成型是一种常见制造工艺，利用大气压力将加热的塑料片压向模具以构造薄塑料壳制品。真空成型在从快速消费品到互联设备的工业包装与外壳产品中无处不在。在薄型结构中集成可能包含传感、计算与通信的先进功能，对各种下一代交互设备颇为可取。诸如热成型之类的混合增材制造技术因其设计灵活性、速度与成本效益，在自由曲面电子器件原型制作中日益流行。本文中，我们提出一种通过熔融沉积建模（FDM）三维打印与真空成型构造薄型、刚性、自由曲面互连表面的新混合方法。尽管利用三维打印制作真空成型模具已被广泛探索，但使用三维打印构造片材尚属未探之域。三维打印片材可在基板薄层内嵌入导电走线，其经真空成型后仍保持导电与绝缘。我们表征了真空成型三维打印片材的行为，分析了真空成型后三维打印走线的电学性能，并展示了一系列采用该技术制作的实例。我们演示了一个专为共形互连设计的新设计界面，使设计者能在三维中绘制导电图案并导出可供三维打印的预变形片材模型。