تصنيع المواد المضافة الكهروكيميائية (ECAM) عبارة عن تقنية طباعة معدنية ثلاثية الأبعاد بدرجة حرارة الغرفة تنتج أجزاء معدنية معقدة وكثيفة دون معالجة حرارية.لقد برز تصنيع الإضافات الكهروكيميائية بواسطة شركة Fabric8Labs، وهي شركة أمريكية ناشئة، مؤخرًا كتقنية مميزة لتصنيع الإضافات المعدنية عالية الدقة.وعلى النقيض من الطباعة ثلاثية الأبعاد الأخرى، لا يستخدم التصنيع المضاف الكهروكيميائي المواد الخام المسحوقة، ولا يستخدم المعالجة الحرارية.وبدلا من ذلك، تم بناء هذه التكنولوجيا على المستوى الذري باستخدام مادة خام ذات أساس مائي في درجة حرارة الغرفة تحتوي على أيونات معدنية مذابة.
وبالإضافة إلى ذلك، فإن هذه المادة مشتقة من سلسلة توريد قوية وطويلة الأجل، وأملاح معدنية متاحة على نطاق واسع ومنخفضة التكلفة.يقول Fabric8Labs: 'يتيح النهج الكهروكيميائي دقة الميزات على نطاق ميكرون، والميزات الداخلية المعقدة، والمواد عالية النقاء، وقابلية التوسع السريع لدعم التصنيع على نطاق واسع. نحن ملتزمون بتوسيع سوق تصنيع الإضافات المعدنية من خلال توفير خدمات التصنيع المتقدمة التي استبدال التصنيع التقليدي.'
تشبه عملية الطباعة لتصنيع المواد المضافة الكهروكيميائية عمليات الطباعة الحجرية المجسمة (SLA) أو المعالجة الرقمية للضوء (DLA) للبوليمرات أكثر من عمليات تصنيع الإضافات المعدنية الحالية، مثل ذوبان طبقة المسحوق بالليزر أو رش المواد اللاصقة.تتميز المواد الأولية لتصنيع المواد الكهروكيميائية المضافة القائمة على الماء بلزوجة منخفضة ويتم الاحتفاظ بها في درجة حرارة الغرفة، مما يسمح بخدمة مئات الطابعات من خلال مكتبة مجمعة مشتركة عبر تجميعات الأنابيب القياسية، مما يبسط إلى حد كبير إدارة مدخلات المواد الخام.بالإضافة إلى ذلك، توفر المواد الأولية الخالية من المسحوق مزايا كبيرة في تصنيع المنتجات المبردة بالسوائل المعقدة وعالية الدقة حيث يكون من الصعب أو حتى من المستحيل إزالة المسحوق.
آفاق التطبيق المحتملة لتصنيع المواد المضافة الكهروكيميائية
تسمح عملية تصنيع المواد المضافة الكهروكيميائية في درجة حرارة الغرفة بالطباعة مباشرة على مجموعة متنوعة من الركائز، بما في ذلك النحاس أو الرقائق ولوحات الدوائر المطبوعة (PCBS) والسيراميك والسيليكون.في أحد الأمثلة الشائعة، يتم استخدام التصنيع الإضافي الكهروكيميائي لإضافة إمكانات تبريد عالية الدقة إلى الركائز النحاسية المُشكَّلة مسبقًا لإنتاج ألواح باردة سائلة متقدمة لتبريد مركز البيانات.
وتشمل الأمثلة الأخرى وحدات الطاقة وأجهزة الترددات اللاسلكية عالية التردد التي تستخدم ركائز السيراميك وثنائي الفينيل متعدد الكلور، على التوالي.تعمل طريقة التصنيع الهجين هذه، التي تجمع بين التصنيع الإضافي والتصنيع التقليدي، على تحسين قابلية تطوير التكنولوجيا بشكل كبير، حيث أن الميزات عالية القيمة والمعقدة فقط هي التي تتطلب الطباعة ثلاثية الأبعاد.
اجتذبت قابلية التوسع ذات القدرة العالية لتصنيع المواد المضافة الكهروكيميائية تمويلًا كبيرًا من رأس المال الاستثماري، حيث تجاوز إجمالي استثمار رأس المال لشركة Fabric8Labs 73 مليون دولار (حوالي 524 مليون يوان).استخدمت الشركة جولة التمويل من السلسلة B التي تم إغلاقها مؤخرًا لبناء منشأة إنتاج تجريبية في سان دييغو، كاليفورنيا.
يعد تصنيع المواد المضافة الكهروكيميائية مناسبًا تمامًا لخدمة التطبيقات في سلسلة قيمة الإلكترونيات.وتشمل المنتجات المبكرة التي تم تسليمها من المصنع معدات إدارة حرارية عالية الأداء، مثل ألواح التبريد السائلة، بالإضافة إلى مكونات الترددات اللاسلكية عالية التردد، بما في ذلك الهوائيات والمرشحات.ومع القدرة على إنتاج ملايين أو حتى مليارات الأجزاء سنويًا، فإن هذه التكنولوجيا لديها القدرة على أن تصبح تقنية تصنيع مستخدمة على نطاق واسع.