MATERIAL EXTRUSION CON ELETTRODEPOSIZIONE IN-SITU PER FABBRICAZIONE IBRIDA DI STRUTTURE POLIMERICHE CON RAME INTEGRATO

L'estrusione di materiale (MEX) si è affermata come un metodo promettente per la fabbricazione di polimeri elettricamente conduttivi (ECP), consentendo l'integrazione di sensori, attuatori e tracce conduttive direttamente all'interno di strutture polimeriche. Tuttavia, le limitate prestazioni elettriche degli ECP ne restringono la funzionalità nelle applicazioni reali. Questo studio presenta un'innovativa tecnica di galvanostegia in situ che consente la deposizione di rame direttamente all'interno della stampante 3D durante il processo di produzione additiva. Questo approccio si contrappone alle tecniche all'avanguardia dello stato dell'arte, in cui la galvanostegia viene eseguita esternamente e, di conseguenza, non può raggiungere una completa integrazione. Il framework proposto combina tre elementi chiave, ovvero una testa galvanica compatta integrata in una stampante modificata, la modifica del G-code per ottenere selettività e sincronizzazione della placcatura, e una strategia "stop-and-go" che interrompe la stampa per la placcatura in rame prima dell'incapsulamento. Questo processo produce un aumento della conduttività di quattro ordini di grandezza, avvicinandosi ai comportamenti tipici del rame massiccio. Questo processo di galvanostegia in situ consente un'integrazione metallo-polimero senza precedenti, offrendo una nuova via per la produzione di componenti con rame completamente incorporato e spingendo la tecnologia MEX verso la fabbricazione di architetture elettroniche prive di assemblaggio.