PLA 필라멘트는 전도성입니까(필라멘트가 전도성입니까)?

실제로 전기를 전달할 수 있는 필라멘트가 있다는 것을 알고 계셨습니까? 널리 알려져 있지 않거나 그 문제에 사용되지는 않지만, 확실히 흥미로운 프로젝트를 인쇄할 수 있는 전도성 필라멘트가 있습니다.

이제 문제는 일반 PLA가 얼마나 전도성이 있으며 전도성이 있는 PLA 변형이 있습니까?

이 기사에서 이 두 가지 질문에 답하고 전도성 필라멘트로 인쇄할 때 어떤 문제가 발생할 수 있는지, 어떤 필라멘트를 가져와야 하는지 등을 다룹니다.

자, 시작하겠습니다!

PLA 필라멘트는 전도성이 있습니까?

PLA는 10¹⁶ 정도의 저항을 갖기 때문에 비전도 필라멘트 범주에 속합니다. Ωm은 대부분의 다른 플라스틱 유형과 유사하여 고체 상태(차가운 상태)에 있는 한 훌륭한 전기 절연 재료가 됩니다. 가열되면 PLA가 부드러워지고 전도성이 높아져 더 이상 절연 재료로 사용하기에 안전하지 않습니다.

폴리락트산(PLA)은 생분해성 열가소성 물질로, 앞서 언급했듯이 상온에서 약 70°C까지의 범위에서 우수한 전기 절연체가 될 수 있습니다. PLA의 저항 및 파괴 강도(최대 70°C)가 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 기타 석유 유래 플라스틱 폴리머와 유사하여 고체 상태일 때 극도로 비전도성을 만들기 때문에 전기 절연 요구 사항에 PLA를 사용할 수 있습니다. 상태.

전기 응용 분야에서 절연체로 PLA를 사용할 때의 문제는 전기 전도도가 온도에 크게 의존한다는 것입니다. 유리 전이 온도 Tg(70°C)보다 높은 온도에서 PLA의 전기 전도도가 크게 증가합니다.

그 이유는 PLA가 Tg보다 높은 온도에서 고무 상태로 전환되어 분자 사슬의 미세 브라운 운동으로 인해 전기 전도도가 급격히 증가하기 때문입니다.

PLA는 온도가 상승하면 절연 특성을 잃어버리기 때문에 단락을 일으킬 수 있으므로 발열이 높은 전기 응용 분야에는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 그러나 PLA는 저전압 및 저열 응용 분야에 사용하기에 완벽합니다.

전도성 필라멘트가 있습니까?

제한된 범위의 전도성 필라멘트가 현재 사용 가능하며 DIY 커뮤니티에서 빠르게 인기를 얻고 있습니다. 그러나 너무 흥분하지 마십시오. 현재 이 필라멘트는 간단한 회로 및 소규모 전자 프로젝트에만 사용하기에 적합하지만 임베디드 LED로 장식된 3D 모델에서 자동차에 이르기까지 유용하고 흥미로운 것을 만드는 데 여전히 사용할 수 있습니다. -침대 수평 센서.

내가 아는 한 가장 인기 있고 유용한 전도성 필라멘트는 프로토파스타의 전도성 PLA입니다. 센티미터당 15Ohms의 저항을 가지고 있어 센서, 버튼, LED 조명 등과 같은 간단한 전자 부품을 연결하는 데 적합합니다.

전도성 PLA 필라멘트는 일반적으로 일반 PLA의 전도성을 증가시키는 그래핀, 흑연화 탄소 및 기타 첨가제를 첨가하여 형성됩니다. 전압과 전류가 각각 60볼트 및 100mA 미만으로 유지되는 저전압 회로에만 적합하지만 이러한 제한은 다양한 필라멘트 유형 및 브랜드에 따라 다를 수 있습니다.

이러한 유형의 필라멘트를 제조하는 여러 브랜드가 있습니다. 잠시 후에 설명하겠습니다. 이러한 유형의 전도성 필라멘트는 훨씬 더 비싸고 복잡한 회로나 이와 유사한 것을 만들 수 없다는 점만 알아두십시오.

이 필라멘트는 얼마나 전도성이 있습니까?

시중에 나와 있는 모든 필라멘트 유형과 브랜드가 동일한 전도성을 갖는 것은 아니므로 구매를 결정하기 전에 필라멘트의 전기 저항 등급에 주의를 기울이십시오.

전기 전도체의 저항은 재료가 전류의 흐름에 얼마나 잘 저항하는지를 측정한 것입니다. Ωcm 단위로 측정되며 전도도와 반비례합니다. 저항이 낮을수록 재료의 전도성이 높아집니다.

다행히도 이 모든 정보는 필라멘트 롤이나 제조업체 사이트에서 바로 사용할 수 있습니다.

전도성 3D 프린트는 매혹적인 동작을 가지고 있으며 일반적으로 X 및 Y축을 따라 연속적으로 프린트되기 때문에 모든 평면에서 동일하게 전도성이 아닙니다. 접촉 표면, 따라서 X 및 Y 축을 따라보다 Z 축을 따라 전도성이 더 적습니다.

기본적으로 인쇄 방향과 관련하여 가장 전도성이 있어야 하는 부품이 더 많은 전체 접촉 표면을 갖도록 올바른 방향으로 인쇄되었는지 확인해야 합니다.

전도성 필라멘트의 예

전도성 PLA 프로토 파스타 필라멘트:저항률이 15ohm.cm인 PLA 기반 필라멘트로 1.75mm 및 2.85mm 직경으로 제공됩니다. 195-225ºC의 인쇄 온도와 50-60ºC의 베드 온도가 필요합니다.

전기 전도성 필라멘트: 주로 생분해성 폴리에스터(대부분 PLA)와 구리로 구성된 독점적인 금속-고분자 복합재입니다. 가격은 100g당 $196.00이며 저항은 0.006Ω.cm입니다. 직경 1.75mm 및 2.85mm로 제공됩니다. 130-160ºC의 인쇄 온도와 50-60ºC의 베드 온도가 필요합니다.

SUNLU ABS 전도성 필라멘트: ABS 기반 필라멘트는 1KG당 $40.01입니다. 직경 1.75mm로만 제공됩니다. 220-240ºC의 인쇄 온도와 20-120ºC의 베드 온도가 필요합니다.

AMOLEN 전도성 블랙 PLA 필라멘트: PLA 기반 필라멘트는 200g당 $22.99입니다. 1.42Ω.cm의 저항을 가지며 1.75mm 직경으로 제공됩니다. 220-250ºC의 인쇄 온도와 0-50ºC의 베드 온도가 필요합니다.

전도성 필라멘트의 사용

전도성 필라멘트는 3D 인쇄된 유연한 전기 센서가 옷에 매끄럽게 통합될 수 있기 때문에 웨어러블 전자 분야의 획기적인 것으로 간주되는 가볍고 내구성이 있으며 유연한 저전압 전기 회로를 개발할 수 있게 해주었습니다.

전도성 필라멘트는 또한 고도로 맞춤화된 전자기 및 무선 주파수 차폐, 필터, 안테나 및 기타 구성요소를 인쇄하기 위한 통신 분야에서 유용할 수 있습니다. 산업 및 과학 실험실과 의료 기관은 민감한 장비에 결함을 일으킬 수 있는 경쟁 신호에 대해 3D 인쇄된 EMI 및 RF 차폐를 사용하여 이점을 얻을 수 있습니다.

엔지니어, 제작자 및 DIY 애호가는 전도성 필라멘트를 사용하여 다양한 유형의 회로, 산업 및 엔지니어링 응용 프로그램, 키보드, 게임 컨트롤러 및 흥미진진한 Arduino 프로젝트를 위한 모든 모양의 정전 용량 센서를 만들 수 있습니다.

전도성 필라멘트는 녹아서 단락되기 때문에 고전압 또는 고열 응용 분야에는 사용할 수 없습니다.

전도성 필라멘트 테스트를 위한 무료 인화

일부 매우 창의적인 사람들은 전도성 필라멘트를 사용하여 놀라운 3D 프린트를 만드는 방법을 찾았습니다. 일부는 다른 것보다 분명히 더 기능적이지만 상상력은 여기에서 한계입니다.

배터리 테스터.
손전등.
전기 터미네이터.

전도성 필라멘트로 인쇄하도록 설계된 보다 독창적인 3D 인쇄물을 찾는 데 관심이 있다면 Hackday에서 이 기사를 확인하거나 자체 검색 엔진을 사용하여 인쇄할 파일을 찾으십시오.

전도성 필라멘트 인쇄 문제

단락 문제:앞서 언급했듯이 PLA의 유리 전이 온도는 약 70°C입니다. 즉, 해당 온도에 도달하면 연화되고 전도성이 높아져 단락이 발생할 수 있습니다. 기본적으로 전도성 PLA가 이러한 온도에 근접하지 않을 것이라는 것을 알고 있지 않는 한 전도성 PLA를 사용하지 마십시오.

전도성 필라멘트는 마모성 :Conductive PLA는 일반적으로 Carbon을 주입하여 전도성을 갖지만 Extruder 노즐에 극도로 마모됩니다. 황동 노즐을 사용한다면 필라멘트 500g만 출력하고 교체하게 될 것입니다.

노즐 막힘 :전도성 필라멘트는 프린팅이 어렵기 때문에 프린팅 속도를 낮추고 노즐 온도를 높여 막힘을 방지해야 합니다.

결론

전도성 필라멘트는 실제 구리 배선을 실제로 대체할 수는 없지만 3D 인쇄 세계에서 가장 재미있는 추가 기능 중 하나입니다. 하지만 게임 컨트롤러, 손전등 또는 앞서 링크한 led 조명으로 터미네이터 헤드를 만들고 싶다면 전도성 필라멘트가 올바른 방법입니다.

현명하게 사용하고 전기 단락을 방지하는 것을 잊지 마십시오!

이 정보가 도움이 되었기를 바랍니다!

좋은 하루 보내세요!