Essentium TPU 74D-Z ESD
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Essentium TPU 74D-Z ESD

ESS-TPU-74D-Z-BLACK-175-750
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Essentium es un fabricante de equipos y materiales de impresión 3D FDM industrial. Sin duda, destaca por su amplio catálogo de materiales, ofreciendo soluciones concretas para aplicaciones específicas en diversos sectores como el aeronáutico, la automoción o el sector energético. 

Una de las familias de filamentos más destacada dentro de la cartera de materiales de Essentium, son los filamentos ESD. Essentium ofrece una amplia gama de materiales ESD, contando incluso con filamentos flexibles desarrollados para protección ante descargas electrostáticas.

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, como el filamento TPU 74D-ZESD.

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

Material semirrígido ESD

El filamento TPU 74D-Z ESD cuenta con una dureza shore 74D, la más alta dentro de los filamentos flexibles que ofrece Essentium. Esta característica hace que este material esté considerado como semirrígido.

A pesar de su rigidez, el filamento TPU 74D-Z ESD hereda algunas de las características más representativas de su material base: el TPU. El TPU es un polímero elastómero lineal perteneciente a la familia de los poliuretanos. Es un material flexible, aunque puede ofrecer distintos grados de dureza. Para impresión 3D, el rango de dureza de los materiales con base de TPU se suele indicar mediante escalas Shore A o Shore D.

Además de las características heredadas del TPU, por su composición desarrollada para aplicaciones de protección ante descargas electrostáticas, el filamento TPU 74D-Z ESD cuenta con las siguientes propiedades:

  • Semirrigidez
  • Excelente resistencia al impacto
  • Buena resistencia a la tracción
  • Excelente resistencia al desgarro
  • Resistencia a la abrasión y al desgaste
  • Resistencia a químicos, solventes, aceite y ozono

Filamento multicapa

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 74D-Z ESD es un material limpio que no deja marcas en otras piezas por contacto.

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

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.

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

Aplicaciones exigentes

Por todas sus propiedades y características, el TPU 74D-Z ESD se puede utilizar como sustituto del ABS ESD, siendo un filamento mucho más fácil de procesar, con menor deformación y menor tendencia a sufrir efecto warping

Este filamento es ideal para la fabricación de piezas de uso final, permitiendo a las empresas la fabricación de componentes como plantillas y accesorios personalizados. Este filamento también puede resultar muy útil en el sector energético para la fabricación de componentes para infraestructuras de la red eléctrica. Otro sector donde destaca este material sería el sector aeronáutico, donde el filamento TPU 74D-Z ESD ofrece la posibilidad de fabricar componentes de apoyo en tierra.

Algunas aplicaciones concretas serían las siguientes:

  • Fabricación de productos electrónicos Plantillas y dispositivos de seguridad ESD
  • Cubiertas resistentes a la abrasión
  • Conectores a presión
  • Almohadillas anti vibraciones para cargas pesadas
  • Componentes estructurales resistentes a los impactos

Por sus excelentes propiedades mecánicas, sus propiedades ESD y su rigidez, el filamento TPU 74D-Z ESD es uno de los más versátiles del catálogo de Essentium, siendo una excelente opción para diversos sectores de la industria.

Información general

Material TPU/TPE
Formato 750 g
Densidad 1.23 g/cm³
Diámetro de filamento 1.75 / 2.85 mm
Tolerancia de filamento - mm
Longitud filamento (Ø 1.75 mm - 0.75 Kg) ± 253 m / (Ø 2.85 mm - 0.75 Kg) ± 95 m

Propiedades eléctricas

Resistividad eléctrica superficial (100 mm/s @ 295˚C) 8.00e2 Ω

Propiedades de impresión

Temperatura de impresión 230 - 250 ºC
Temperatura de base/cama 50 - 80 ºC
Temperatura de cámara -
Ventilador de capa 0 - 20 %
Velocidad de impresión recomendada 20 - 50 mm/s

Propiedades mecánicas

Alargamiento a la rotura (ISO 37) XY 730 / 45/45 370 / YX 25 / ZX 230 %
Resistencia a la tracción (ISO 37) XY 36.4 / 45/45 29.7 / YX 20.9 / ZX 27.1 MPa
Módulo de tracción (ISO 37) XY 318 / 45/45 291 / YX 276 / ZX 291 MPa
Resistencia a la flexión - MPa
Módulo de flexión - MPa
Dureza superficial 74 Shore D

Propiedades térmicas

Temperatura de reblandecimiento - ºC

Propiedades específicas

Transparencia -
Resistencia química

Otras

HS Code 3916.9
Diámetro bobina (exterior) - mm
Diámetro bobina (interior) - mm
Ancho bobina - mm

El filamento TPU 74D-Z ESD ofrece una solución versátil y fácil de imprimir incluso con equipos con sistema de extrusión de tipo bowden.

A la hora de procesar este material, se recomienda utilizar una temperatura de impresión de entre 230 y 250 ºC y una temperatura de cama de entre 50 y 80 ºC. Este filamento no requiere el uso de un equipo de impresión 3D con cámara calefactada.

La velocidad de impresión recomendada oscila entre los 20 y los 50 mm/s, siendo recomendable utilizar una velocidad de impresión menor para la primera capa (entre 15 y 20 mm/s). No es necesario trabajar con ventilador de capa, aunque se puede utilizar hasta un 20 %. 

El filamento TPU 74D tiene una gran adherencia a la base y entre capas, aunque, en caso de ser necesario, se puede mejorar empleando un adhesivo específico para materiales flexibles como Magigoo Flex.

Para obtener resultados óptimos de impresión con este filamento, se debe tener en cuenta que es un material higroscópico, por lo que se debe mantener libre de humedad. Para este cometido, es recomendable utilizar un maletín F3 Safe, que permite tanto almacenar el material como mantenerlo libre de humedad durante el proceso de impresión. En caso de que el material esté expuesto a humedad, es recomendable secarlo con un secador de filamentos como PrintDry Pro. Una vez seco, se recomienda almacenar en un envase como el contenedor de filamento inteligente PrintDry.

Este filamento ha sido desarrollado para aplicaciones frente a descargas electrostáticas. Por ello, cuenta con las propiedades eléctricas según el esquema:

Propiedades ESD.

Imagen 1: Esquema orientativo para propiedades eléctricas del material. Fuente: Essentium.
PosiciónResistencia 
100 mm/s @ 295 ºC
1 5.10e7
2 1.23e7
3 8.00e2
4 7.90e2
5 8.50e2
6 1.44e3
Tabla 1: Propiedades eléctricas del filamento TPU 74D-Z ESD. Fuente: Essentium.

Propiedades destacadas

Temperatura de impresión
230 - 250 ºC
Diámetro de filamento
1.75 / 2.85 mm
ESD
Si
Densidad
1,23 g/cm³

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