弗劳恩霍夫机床和成型技术研究所（IWU）即将在2025年德国法兰克福Formnext展会上推出新一代线缆封装增材制造（WEAM）技术，这一突破性进展允许使用标准线缆将电气功能直接集成到3D打印部件中。



该系统无需依赖导电浆料、墨水或粉末，而是通过均质合金线实现恒定导体截面，从而在传感和承重应用中提供卓越的电气与机械性能。

据弗劳恩霍夫IWU称，通过选择合金类型、线径和走线布局，可以精确调整打印结构的电气行为，同时打印头的连续旋转支持复杂几何形状上的沉积。



这种灵活性使得电源线、数据线、传感器和电磁屏蔽能够直接嵌入现有部件或新制造组件中，为汽车、航空航天和机器人领域带来创新应用。

在Formnext展会上，将展示集成到CR3D系统中的系列就绪WEAM打印头，并由Lukas Boxberger团队演示四个工业应用案例。

其中一个为汽车供应商Nissha制作的演示器具有集成加热元件的雷达罩，加热导体直接打印在箔片上，经过成型和塑形后防止反向注塑过程中的分层，确保雷达传感器在极端条件下具有一致的除冰性能，同时减少材料和能源消耗。



另一个应用展示了柔性可拉伸电路板的制造，通过将铜走线打印到0.1毫米厚的热塑性聚氨酯（TPU）薄膜上实现， resulting 电路板重量轻、耐用，并可无缝集成到可穿戴设备、车辆内饰或建筑材料中。



弗劳恩霍夫IWU还生产了无PFAS的柔性导体，能够在260°C下持续运行，短期暴露可达300°C，由于导体与基材使用相同的聚合物粘结，无需氟化涂层，提高了可回收性、机械稳定性和环境兼容性。



最后一个演示器是带有嵌入式线圈和传感器的无人机外壳， illustrating 整个结构组件如何作为其自身的电路板运作，这种“外壳即PCB”的方法实现了紧凑、轻量的设计，将传感、驱动和屏蔽直接集成到结构中。

弗劳恩霍夫IWU将WEAM定位为迈向可持续、多功能制造的一步，其中电气功能和机械完整性通过单一的增材工艺创建，该技术为汽车、航空航天、国防和机器人领域提供了重大优势，尤其是在设计自由度、可靠性和可回收性至关重要的场合。

WEAM技术是功能化、智能化3D打印系统大趋势的一部分，加入了越来越多专注于将电子功能直接嵌入3D打印结构的研究行列。