Zetamix Epsilon (Ɛ)

Nanoe est une entreprise française spécialisée dans le développement et la production de matériaux innovants de haute performance. Ils sont surtout connus pour leur ligne Zetamix de filaments céramiques et métalliques accessibles lancée en 2018. L'un des matériaux proposés au sein de la ligne Zetamix est le filament Zetamix Epsilon, un matériau diélectrique pour les applications de radiofréquence (RF), principalement dans les plages de 300 MHz à 30 GHz (télévision VHF/UHF, radio FM, téléphones mobiles, GPS, Wi-Fi, communications 4G et par satellite).

Vidéo 1 : Un webinaire présentant le filament Zetamix Epsilon. Source : Nanoe.

Les matériaux diélectriques sont des isolants électriques, ce qui signifie qu'ils ne peuvent pas conduire le courant électrique et sont plutôt dissipatifs (tangente de perte). Le but principal des matériaux diélectriques est de ralentir ou de dévier les ondes électromagnétiques de leur trajectoire initiale et plus la permittivité est élevée, plus la trajectoire des ondes sera déviée. Le filament Epsilon existe en quatre variantes de permittivité diélectrique - 2.2, 4.5, 7.5 et 10 - et est composé d'un liant à base de polyoléfine et d'une fine poudre d'oxyde de titane (TiO₂), le rapport dépendant de la variante du filament. En outre, la permittivité de la pièce imprimée en 3D peut être ajustée en variant les taux de remplissage et d'extrusion.

Image 1 : Les différentes surfaces RF imprimées en 3D avec le filament Epsilon. Source : Nanoe.

En plus de ses propriétés diélectriques, le filament Epsilon de Zetamix se caractérise par de faibles pertes diélectriques, une grande résistance à la chaleur (supporte jusqu'à 115 ºC HDT) et une grande facilité d'utilisation. Ceci est principalement dû au fait que, contrairement aux autres filaments Zetamix, le filament Epsilon ne nécessite aucun post-traitement. Cela signifie que les pièces imprimées en 3D avec ce filament peuvent être utilisées immédiatement après avoir été imprimées, sans qu'il soit nécessaire de procéder à un debinding ou à un frittage, et que des structures plus grandes et plus complexes peuvent être imprimées, ce que d'autres matériaux céramiques nécessitant un D&S ne permettent pas en raison des restrictions de taille imposées par l'équipement de post-traitement. Cela rend le filament Epsilon extrêmement accessible à tous les types d'utilisateurs, en particulier ceux qui sont intéressés par l'impression 3D d'objets de grande taille ou les utilisateurs qui ne disposent pas d'équipement de debinding et de frittage.

Image 2 : Une antenne orientable à profil bas avec des métasurfaces diélectriques imprimées en 3D avec le filament Epsilon. Source : Nanoe.

Le filament Epsilon de Zetamix est une solution d'impression 3D en une seule étape qui offre ce que la fabrication traditionnelle (usinage CNC) ne peut offrir pour les applications de radiofréquence. À savoir, de nombreuses solutions efficaces peuvent être produites pour répondre à la demande croissante de compacité et d'efficacité des équipements de télécommunication. 

Image 3 : Une lentille RF imprimée en 3D est beaucoup plus compacte que son homologue usinée par CNC. Source : Nanoe.

En outre, le filament Zetamix Epsilon permet la fabrication de formes beaucoup plus complexes ou la production de petits volumes, réduisant ainsi les coûts liés à la fabrication traditionnelle. Les filaments Zetamix Epsilon permettent la fabrication d'une variété de composants tels que des déflecteurs, des lentilles RF, des lentilles réfléchissantes RF, des antennes à résonateur diélectrique ou des antennes à hélice diélectrique à polarisation circulaire.