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Filamento Conductivo de Grafeno

Referencia: GRAPHENE-175

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El filamento conductivo de grafeno es un material fabricado por Graphene 3D Lab, está diseñado específicamente para permitir a cualquier usuario de impresión 3D con casi cualquier impresora 3D de escritorio del mercado realizar componentes conductores de electricidad.

Las principales propiedades de este filamento son:

Conductividad eléctrica: El Filamento conductivo de grafeno ofrece una resistividad volumétrica de 0,9 ohm x cm. El volumen de resistividad es la medida de la resistencia de un material al paso de la electricidad dentro de un centímetro cúbico de material. Con el fin de determinar si el material va a cumplir las funciones en su proyecto, se tendrá que tener en cuenta que la resistencia va a cambiar dependiendo de su impresión.
Alta Resistencia: El Filamento conductivo de grafeno también puede ser usado para aplicaciones que requieren una resistencia superior que el ABS y PLA.

Las principales aplicaciones de este filamento son:

Sensores

El filamento conductivo de grafeno se puede utilizar para crear sensores capacitivos (touch) utilizados en una amplia gama de productos electrónicos que son utilizados en el día a día; es un material excelente para el diseño de dispositivos de interfaz humana.(Lapices-punteros para móviles y tablets).

Los sensores capacitivos de detección también se pueden utilizar para medir la proximidad, la posición, la humedad, los niveles de líquido y la aceleración.

Proyectos realizados:

Controladores de juego
Teclados digitales
Trackpads
Baterías electrónicas
Controladores MIDI

Pistas conductoras

Otra aplicación del filamento conductivo de grafeno está en la creación de circuitos conductores de electricidad para usos en electrónica. Tradicionalmente, los entusiastas de la impresión 3D para poder agregar circuitos conductores a sus creaciones tenían que diseñar las piezas con los surcos necesarios para una vez finalizada la impresión añadir hilo de cobre. Con el filamento conductivo de grafeno se puede imprimir el cableado simultáneamente al proceso de construcción de la pieza.

Proyectos realizados:

Interfaz computadoras, placas Arduino y otros componentes.
Alimentación de LED´s.
Electrónica Wearable

Nota: La resistencia eléctrica de un circuito se debe considerar con el fin de utilizar con éxito el filamento conductivo de grafeno en aplicaciones de electrónica; específicamente, el filamento está diseñado para aplicaciones de baja corriente.

Apantallamiento contra ruidos de radiofrecuencia e interferencias electromagnéticas

La alta conductividad ofrecida por el filamento conductivo de grafeno no sólo es excelente para circuitos impresos en 3D y sensores; También es útil para su uso contra EMI (interferencia electromagnética) y en aplicaciones de apantallamiento de RF (Radiofrecuencia) muy importante en una amplia gama de industrias, incluyendo:

Telecomunicaciones.
Equipamiento de hospital.
Dispositivos médicos.
Carcasas y embalajes.
Aeroespacial y Automotriz

El apantallamiento EMI / RF se utiliza para bloquear el campo electromagnético y la radiación electromagnética de radiofrecuencia dentro de un espacio; es importante utilizar EMI y protección de RF en un hospital, laboratorio, o en configuraciones de la industria aeroespacial para proteger contra las señales de la competencia, ya que pueden conducir al equipamiento propio a dar falsas mediciones.

El apantallamiento EMI/RF logra esto mediante el bloqueo de AM, FM, TV, servicios de emergencia, y las señales celulares. El filamento conductivo de grafeno es ideal para el diseño de pantallas contra RF / EMI utilizados en elementos altamente personalizados.

Partes mecánicas y funcionales de alta resistencia

El filamento de grafeno conductico es mecánicamente más fuerte que el ABS y PLA. Puede ser usado para piezas funcionales de impresión 3D tales como ganchos, herramientas de mano, y las partes que requieren utillaje, incluyendo la perforación.

Puedes obtener más información sobre las propiedades del grafeno en el siguiente link.

En el siguiente vídeo se puede ver el experimento realizado en laboratorio para crear una batería recargable perfectamente funcional, con capacidad equivalente a la de las pilas AA: La batería se carga, proporciona carga a otros circuitos y cuando se gasta puede volver a recargarse. Esta batería puede tener cualquier forma y, aún más, integrarse en cualquier parte durante el proceso de fabricación: de este modo puede adaptarse a la forma de los diferentes dispositivos modernos, cada vez más pequeños y complejos, desde gafas a relojes o cámaras de todo tipo.

Es aconsejable utilizar una boquilla de acero endurecido o Olsson Ruby ya que la fibra de carbono es bastante abrasiva y desgasta las boquillas de latón.

Información general
Material	PLA
Formato	100 g
Densidad	1.24 g/cm³
Diámetro de filamento	1.75 / 2.85 mm
Tolerancia de filamento	± 0.01 mm
Longitud filamento	(Ø1.75 mm, 0.1 kg) ±33.5 m / (Ø2.85 mm, 0.1 kg) ±12.6

Propiedades mecánicas
Alargamiento a la rotura	- %
Resistencia a la tracción	- MPa
Módulo de tracción	- MPa
Resistencia a la flexión	- MPa
Módulo de flexión	- MPa
Dureza superficial	-

Propiedades de impresión
Temperatura de impresión	220 ºC
Temperatura de base/cama	50 ºC
Temperatura de cámara	✗
Ventilador de capa	✓
Velocidad de impresión recomendada	40 mm/s

Propiedades eléctricas
Resistividad eléctrica superficial	0.6 Ohm/cm

Propiedades térmicas
Temperatura de reblandecimiento	55 ºC

Propiedades específicas
Transparencia	✗

Otras
HS Code	3916.9
Diámetro bobina (exterior)	200 mm
Diámetro bobina (interior)	52 mm
Ancho bobina	55 mm

El filamento de grafeno conductivo se reblandece a altas temperaturas (50 °C), está diseñado para ser utilizado a temperatura ambiente en proyectos de bajo voltaje y baja corriente. No se puede exceder de 12 voltios y se debe evitar el uso del filamento para el suministro de energía que exceda de 100 mA.

El valor de la resistencia es directamente proporcional al largo del conductor e inversamente proporcional a la sección del mismo. La resistividad de un metro de 1.75 mm de filamento conductivo de grafeno es 4 kOhm. Las propiedades intrínsecas del filamento conductivo de grafeno son tales que no se debe dejar inactivo en el extrusor de la impresora 3D ya que se puede expandir y causar la obstrucción del nozzle. Por tanto, después de la impresión, retire el filamento lo antes posible del extrusor.

Se debe evitar al máximo la posible contaminación del filamento conductivo de grafeno como puede ser la suciedad de las manos o el polvo del ambiente. Para eso se recomienda tratar el filamento con guantes y utilizar el limpiador de filamentos. Si se realiza una impresión con doble extrusión, se recomienda utilizar en combinación con PLA. Se recomienda utilizar un nozzle de 0.5 mm o más para evitar el atascos.

El filamento conductivo de grafeno debe ser almacenado en un local seco y alejado del polvo u otras partículas. El usuario debe evitar la exposición prolongada a la humedad. La boquilla de la impresora 3D siempre se debe limpiar antes y después de usar el filamento de grafeno para evitar complicaciones en la impresión. Es importante limpiarse las manos antes y después usar este filamento para evitar contaminar el mismo.