Essentium TPU 95A-Z ESD

Essentium es un fabricante de equipos y materiales orientados a la impresión 3D FDM profesional que se mantiene a la vanguardia de la fabricación aditiva. Essentium destaca frente a otros fabricantes por su desarrollo de materiales técnicos orientados a aplicaciones específicas en sectores como el aeronáutico, la automoción o el sector energético.

Sin duda, uno de los conjuntos de materiales más destacados dentro del catálogo de Essentium, es el de materiales ESD. Essentium ha tenido en cuenta las diversas necesidades de las empresas y ha desarrollado filamentos con distintas composiciones y características, ofreciendo soluciones concretas y específicas. Por ello, cuenta con filamentos ESD de alta temperatura o materiales ESD flexibles, diferenciándose de otros fabricantes que únicamente cuentan con materiales ESD estándar como el ABS.

Una descarga electrostática (ESD) consiste en la transferencia repentina de carga eléctrica de un objeto a otro. Esta transferencia de carga, en ocasiones, resulta en una chispa visible e incluso audible. En un entorno de fabricación de productos electrónicos, este tipo de sucesos puede causar daños catastróficos a los dispositivos electrónicos sensibles y a los circuitos integrados. Por este motivo, es necesario minimizar los riesgos empleando materiales seguros para ESD.

Imagen 1: Descarga electrostática. Fuente: Essentium.

Filamento ESD flexible

Dentro de la gama de filamentos ESD flexibles se encuentra el filamento TPU 95A-Z ESD, un filamento con base de TPU conductivo de electricidad estática.

El TPU (Poliuretano Termoplástico) es un termoplástico, más concretamente un polímero elastómero lineal perteneciente a la familia de los poliuretanos. Dentro del TPU se pueden encontrar distintos rangos de dureza. En el ámbito de la impresión 3D FDM, la dureza se suele indicar mediante las escalas Shore A o Shore D, que cubren perfectamente los rangos de dureza de termoplásticos para AM. 

Vídeo 1: Guía de materiales de Essentium: ESD. Fuente: Essentium.

El filamento TPU 95A-Z ESD cuenta con una dureza Shore 95A, resultando un filamento de dureza media con buena flexibilidad, con la resistencia al impacto y la resistencia química propias del material base. Además de estas propiedades, el filamento TPU 95A-Z ESD está desarrollado para derivar la electricidad electrostática.

Características y aplicaciones en la industria

Sus propiedades más destacadas son las siguientes:

• Seguro para ESD
• Flexible
• Alta resistencia a la tracción
• Alto porcentaje de alargamiento a la rotura
• Excelente resistencia a la abrasión, al desgarro y al desgaste
• Alta resistencia al impacto
• Excelente amortiguación de las vibraciones
• Flexibilidad a bajas temperaturas
• Excelente resistencia a químicos, solventes, aceite y ozono

Vídeo 2: Características de los filamentos ESD. Fuente: Essentium.

Generalmente, la mayor parte de filamentos ESD contienen porcentajes relativamente altos de carbono (entre el 15 y el 25 %), modificando las características del polímero base, pudiendo comprometer su rendimiento y generando posibles marcas en otros materiales por contacto. A diferencia de estos filamentos, los filamentos ESD de Essentium están diseñados para proporcionar las propiedades de resistencia superficial necesarias sin comprometer el rendimiento del polímero base, en este caso, TPU. Además, el TPU 95A-Z ESD es un material limpio que no deja marcas en otras piezas por contacto.

Todo esto se consigue con un porcentaje de carbono mucho menor que el de otros filamentos, tan solo un 0.01 %, gracias a la tecnología multicapa desarrollada por Essentium. Esta tecnología utiliza nanotubos de carbono de gran pureza combinados con un proceso de extrusión propio para conseguir un filamento multicapa que concentra los nanotubos de carbono en la superficie del filamento en lugar de en todo el volumen del material.

Imagen 2: Tecnología multicapa desarrollada por Essentium. Fuente: Essentium.

El filamento TPU 95A-Z ESD es un material con un procesado sencillo gracias a su superficie de baja fricción, que facilita y garantiza una alimentación fluida del material durante el proceso de impresión. Se puede imprimir en casi cualquier impresora 3D FDM de escritorio del mercado y es posible imprimirlo en 3D incluso con sistema de extrusión de tipo bowden.

En definitiva, el filamento TPU 95A-Z ESD cuenta con un excelente equilibro entre sus propiedades de elongación, resistencia al impacto y a la tracción, combinados con su conductividad de electricidad electrostática. Por todo ello, es un material ideal para la fabricación de piezas como:  

• Prototipado rápido: El TPU 95A-Z ESD permite fabricar prototipos de forma rápida para dar vida a las ideas con gran inmediatez, pudiendo así materializar, testar y presentar distintos modelos o mejoras sobre un diseño inicial hasta alcanzar el resultado deseado.
• Piezas de uso final: Gracias a sus propiedades mecánicas y químicas, el filamento TPU 95A-Z ESD permite imprimir en 3D piezas y componentes de uso final de forma rápida, con precisión y buena repetibilidad, posibilitando en algunos casos la producción de piezas que resultarían muy complejas utilizando otros métodos o tecnologías de fabricación.

Algunas aplicaciones concretas del filamento TPU 95A-Z ESD serían la fabricación de productos electrónicos, plantillas y dispositivos de seguridad ESD, almohadillas anti vibraciones, bujes, aislamiento de vibraciones para automóviles, empuñaduras, tubos flexibles o mangueras, resultando muy útil para todo tipo de industrias. Otra aplicación común de este material es para realizar piezas libres de polvo para laboratorios y centros de alto desarrollo, ya que la mayoría de materiales plásticos comúnmente utilizados atraen polvo y suciedad al acumular electricidad estática.