전도성 Filaflex로 3D 인쇄

전자 부품이 포함된 3D 프린터로 무언가를 만들고 싶었던 적이 있습니까? 아마도 센서, 전도성 트레이스 또는 무선 주파수 노이즈에 대한 차폐?

3D 프린팅용 FFF/FDM 전도성 필라멘트 는 3D 인쇄와 전자 공학을 결합하는 데 관심이 있는 사용자를 위해 설계되었습니다. 스위치, 전위차계, LED, 정전식 터치 센서를 통합하는 전도성 어셈블리... 이 모든 것이 가능합니다.

특별히 전자 전도성 구성요소의 3D 인쇄를 가능하게 하기 위해 개발 , 전도성 필라멘트는 프린팅이 매우 쉽고 시중의 거의 모든 FDM/FFF 3D 프린터와 호환되는 재료입니다.

애플리케이션

응용 프로그램은 많고 다양하지만 특히 다음이 두드러집니다.

센서

전도성 필라멘트는 일상 생활에서 사용되는 광범위한 전자 제품에 사용되는 정전 용량(터치) 센서를 만드는 데 사용할 수 있습니다. 휴먼 인터페이스 장치 설계에 우수한 소재입니다. (휴대폰 및 태블릿용 스타일러스 펜).

동영상 1:포인터 연필. 출처:프로토파스타.

정전식 감지 센서는 근접성, 위치, 습도, 액체 높이 및 가속도를 측정하는 데에도 사용할 수 있습니다.

전도성 트랙

전도성 필라멘트의 또 다른 응용 분야는 전기를 전도하는 회로의 생성입니다. 플렉서블 전도성 필라멘트의 경우 플렉서블 전자 장치에도 적용할 수 있는 전자 제품에 사용됩니다.

이미지 1:드라이빙 서킷. 출처:Recreus.

전통적으로 3D 프린팅 애호가들은 작품에 전도성 회로를 추가하기 위해 프린팅 후 구리선을 추가하기 위해 필요한 홈이 있는 부품을 설계해야 했습니다. 전도성 필라멘트를 사용하여 조각의 제작 과정과 동시에 배선 인쇄 가능 .

무선 주파수 잡음 및 전자기 간섭에 대한 차폐

전도성 필라멘트가 제공하는 높은 전도성은 3D 인쇄 회로 및 센서에 탁월할 뿐만 아니라 EMI(전자기 간섭) 및 광범위한 응용 분야에서 매우 중요한 RF(무선 주파수) 차폐 응용 분야에 유용합니다. 산업의 범위. EMI/RF 차폐는 공간 내에서 전자기장 및 무선 주파수 전자기 복사를 차단하는 데 사용됩니다. 경쟁 신호로부터 보호하기 위해 병원, 실험실 또는 항공 우주 산업 환경에서 EMI 및 RF 차폐를 사용하는 것이 중요합니다. 독점 장비가 잘못된 측정을 제공할 수 있기 때문입니다. . EMI/RF 차폐는 AM, FM, TV, 응급 서비스 및 전화 신호를 차단하여 이를 달성합니다. 전도성 필라멘트는 맞춤형 품목에 사용되는 RF/EMI 차폐 설계에 이상적입니다.

사용 팁

실온 작동을 위한 인쇄물과 함께 사용하도록 설계됨 저전압, 저전류 프로젝트에 사용 단(12볼트를 초과하지 않음), 100mA를 초과하는 전원 공급 장치에는 전도성 필라멘트를 피해야 합니다.

전도성 필라멘트(PLA)로 인쇄하는 것은 표준 PLA로 인쇄하는 것만큼 쉽습니다. 히팅 베드가 있는 3D 프린터가 반드시 있어야 하는 것은 아니지만, 히팅 베드가 있는 경우 접착력이 더 좋아지므로 50-60ºC에서 히팅 베드를 사용하는 것이 좋습니다.

도전성 필라멘트가 손의 먼지나 환경의 먼지로 오염될 수 있으므로 가능한 한 피해야 하므로 건조한 장소에 보관하는 것이 좋습니다. 이들 및/또는 다른 입자로부터 멀리 떨어져 있습니다. 또한 사용 전후에 손을 씻고 장갑을 끼고 처리하는 것이 좋습니다. 사용자는 습기에 장기간 노출되는 것을 피해야 합니다.

노즐 최소 0.4 / 0.5mm의 전도성 필라멘트 인쇄에 권장됩니다. . 3D 프린터 노즐은 프린팅 문제를 피하기 위해 필라멘트 사용 전후에 항상 세척해야 합니다. 전도성 필라멘트는 황동 노즐에 달라붙는 경향이 있으므로 노즐 외부 표면을 청소한 후 출력하는 것이 좋습니다 인쇄 중 노즐 외부에 재료가 쌓이는 것을 줄이기 위해 오일(기술 또는 가정용) 또는 윤활제를 사용합니다. 플라스틱 발수 페인트를 사용할 수도 있습니다.

이미지 2:플라스틱 기피제 페인트. 출처:Sliceengineering.

전도성 필라멘트의 고유한 특성은 압출기에서 유휴 상태로 두어서는 안 됨입니다. 3D 프린터(인쇄하지 않는 동안)가 팽창하여 노즐 막힘(막힘)을 유발할 수 있습니다. 따라서 출력 후 Extruder에서 필라멘트를 최대한 빨리 제거하고 클리닝 필라멘트를 사용하여야 합니다. 청소.

이미지 3:필라멘트 청소. 출처:스마트 재료.

권장 온도에서 인쇄하는 것도 매우 중요 , 더 낮은 온도에서 인쇄하면 용융물의 점도가 최적이 아니므로 팽창하여 노즐을 막히게 됩니다. 더 높은 온도에서 인쇄하는 경우 노즐 막힘을 유발하는 나노 물질의 상당한 응집과 함께 부분적인 성능 저하가 발생합니다.

노즐이 완전히 막힌 경우 노즐을 200ºC로 가열하여 막힘을 풀고 구리선으로 막힌 부분을 제거하거나 ABS 또는 PLA(경질 필라멘트)를 녹여 갇힌 재료를 끌어내거나 아세톤 등에 담그십시오. 문제가 해결되지 않는 경우 노즐을 새 것으로 교체해야 합니다. 이를 방지하려면 위에서 언급한 모든 조언을 고려해야 합니다.

한편 3D 프린터의 베이스가 완벽하게 수평을 이루는 것도 매우 중요합니다. 그렇지 않으면 상당한 양의 재료가 노즐의 외부 표면에 축적되어 응고될 때 용융물의 흐름을 막을 것입니다. 따라서 냉각된 마우스피스의 외부 표면은 이 경우 알코올로 세척해야 합니다.

시판 중인 전도성 필라멘트

전도성 PLA(프로토-파스타): PLA와 유사한 연화 온도로 Proto-Pasta의 전도성 필라멘트는 더 유연하지만 층 사이의 접착력이 적습니다. 1Kohm 저항을 통해 모든 요소를 ​​제어할 수 있어 저전압 회로, 낮은 전도성이 필요한 디지털 키보드, arduino, 터치 센서, 로봇 및 전자 제품에 이상적입니다.

Koltron G1 그래핀 필라멘트(Addnorth): Graphmatech사가 개발하고 특허를 취득한 그래핀인 Aros Graphene과 탁월한 기계적, 화학적 및 열적 특성을 지닌 고급 플라스틱인 폴리비닐디엔 플루오라이드(PVDF) 기반 매트릭스로 도핑된 Koltron G1 필라멘트는 체적 저항률이 2에 불과합니다. Ω-cm.

Filaflex 전도성(Recreus): 다음으로 이 필라멘트에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

Filaflex 전도성(Recreus)

전도성 Filaflex는 유연한 TPU 탄성 필라멘트입니다. . 92A 경도 , 100% 연신율에 도달합니다. . 연신 후 변형이나 파손 없이 원래의 형태로 복원되어 우수한 기계적 물성을 나타냅니다. Filaflex 전도성 필라멘트는 약 3.9Ω-cm의 체적 저항률을 제공합니다. , 다른 전도성 필라멘트보다 훨씬 높습니다.

제조업체 자체에서 이 필라멘트로 인쇄할 때 발생할 수 있는 모든 질문을 해결할 수 있는 일련의 팁을 제공합니다.

1. 경화 노즐 :Filaflex 전도성 필라멘트와 함께 사용할 필요가 없습니다. 단, 격렬하게 사용하는 경우에는 무리하게 착용하지 않는 것이 좋습니다.
2. 보안 :전도성 Filaflex 필라멘트로 출력하는 것은 프린터에 손상을 주지 않아 완전히 안전하지만 최적의 상태를 유지하기 위해 필라멘트로 출력을 마친 후 노즐을 잘 청소하는 것이 좋습니다. 따라서 핫엔드에 남아 있을 수 있는 모든 유형의 레스트가 제거됩니다. 인쇄 후 X를 사용하는 것은 정리에도 도움이 되는 추가 단계입니다.
3. 도전성 재료 :필라멘트가 전도성을 가지게 하기 위해 레크레우스는 카본블랙이 함유된 특별한 제형을 사용하고 있으며 이 성분이 Filaflex 전도성 필라멘트에 전도성을 부여한다고 알려줍니다.
4. 유연성 :Filament로 출력 후 고유의 탄력성을 잃지 않습니다. 결과 최종 조각은 항상 유연하고 전기 전도성이 있어 다른 특성을 그대로 유지합니다.
5. 쇼어 경도 :Shore 경도 92A로 거의 모든 프린터(보우덴 포함)에서 사용할 수 있습니다.
6. 저항 :Filaflex Conductive는 약 3.9 Ω-cm의 전기 저항을 가지고 있으나, 그 기능을 준수하기 위해서는 인쇄에 따라 저항이 변한다는 점을 사용자가 고려해야 합니다. 또한 회로의 전기 저항도 고려해야 하며 필라멘트가 저전류 애플리케이션용으로 설계되었음을 잊지 마십시오.
7. 레이어 간 접착력 :탄소 부하가 높기 때문에 열이 매우 빠르게 소산되며 형상에 따라 조각의 접착력이 영향을 받습니다. 일부 인쇄 매개변수(속도 20-25mm/s, 온도 240-255ºC, 레이어 팬 사용 안 함)를 조정하면 사용자가 이러한 빠른 소실을 해결할 수 있습니다.

동영상 2:Filaflex Conductive의 유연성 및 전도성. 출처:Recreus.

결론적으로 전도성 필라멘트는 전자 전도성 구성요소의 3D 인쇄가 가능하도록 특별히 설계된 재료입니다. 시중에서 구할 수 있는 거의 모든 FDM/FFF 3D 프린터를 사용하여 적층 제조 기능을 확장 또는 3D 프린팅 및 개발에서 상용화까지의 경로 단축 가능 .