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Essentium TPU 95A-Z ESD

Essentium

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Filament TPU technique idéal pour les applications de protection contre les décharges électrostatiques.

Essentium est un fabricant d'équipements et de matériaux d'impression 3D FDM professionnels à la pointe de la fabrication additive. Essentium se distingue des autres fabricants par son développement de matériaux techniques orientés vers des applications spécifiques dans des secteurs tels que l'aéronautique, l'automobile ou le secteur de l'énergie.

Les matériaux ESD constituent sans aucun doute l'un des ensembles de matériaux les plus remarquables du catalogue d'Essentium. Essentium a pris en compte les divers besoins des entreprises et a développé des filaments de différentes compositions et caractéristiques, offrant ainsi des solutions concrètes et spécifiques. Elle dispose donc de filaments ESD haute température ou de matériaux ESD flexibles, ce qui la différencie des autres fabricants qui ne disposent que de matériaux ESD standard tels que l'ABS.

Une décharge électrostatique (ESD) est le transfert soudain d'une charge électrique d'un objet à un autre. Ce transfert de charge se traduit parfois par une étincelle visible et même audible. Dans un environnement de fabrication électronique, un tel événement peut causer des dommages catastrophiques aux dispositifs électroniques et aux circuits intégrés sensibles. C'est pourquoi il est nécessaire de minimiser les risques en utilisant des matériaux sécurisés contre les décharges électrostatiques.

ESD

Image 1 : Décharge électrostatique. Source : Essentium.

Filament flexible ESD

Dans la gamme des filaments ESD flexibles, on trouve le filament ESD TPU 95A-Z, un filament conducteur d'électricité statique à base de TPU.

Le TPU (polyuréthane thermoplastique) est un thermoplastique, plus précisément un polymère élastomère linéaire appartenant à la famille des polyuréthanes. Dans le TPU, on peut trouver différentes plages de dureté. Dans le domaine de l'impression 3D FDM, la dureté est généralement indiquée par les échelles Shore A ou Shore D, qui couvrent parfaitement les plages de dureté des thermoplastiques pour l'AM.

Vidéo 1 : Guide des matériaux Essentium : ESD. Source : Essentium.

Le filament TPU 95A-Z ESD a une dureté Shore 95A , ce qui donne un filament moyennement dur avec une bonne flexibilité, une résistance aux chocs et une résistance chimique typique du matériau de base. En plus de ces propriétés, le filament TPU 95A-Z ESD est développé pour détourner l'électricité électrostatique.

Caractéristiques et applications dans l'industrie

Ses propriétés les plus importantes sont les suivantes :

  • Sécurité ESD
  • Flexible
  • Haute résistance à la traction
  • Pourcentage élevé d'allongement à la rupture
  • Excellente résistance à l'abrasion, à la déchirure et à l'usure
  • Haute résistance aux chocs
  • Excellent amortissement des vibrations
  • Flexibilité à basse température
  • Excellente résistance aux produits chimiques, aux solvants, aux huiles et à l'ozone

Vidéo 2 : Caractéristiques des filaments ESD. Source : Essentium.

En général, la plupart des filaments ESD contiennent des pourcentages relativement élevés de carbone (15-25%), modifiant les caractéristiques du polymère de base, compromettant potentiellement ses performances et entraînant d'éventuelles marques de contact sur d'autres matériaux. Contrairement à ces filaments, les filaments ESD d'Essentium sont conçus pour fournir les propriétés de résistance de surface nécessaires sans compromettre les performances du polymère de base, dans ce cas le TPU. En outre, le TPU ESD 95A-Z est un matériau propre qui ne laisse pas de traces sur d'autres pièces lors du contact.

Tout cela est réalisé avec un pourcentage de carbone beaucoup plus faible que celui des autres filaments, jusqu'à 0,01%, grâce à la technologie multicouche développée par Essentium. Cette technologie utilise des nanotubes de carbone de haute pureté combinés à un processus d'extrusion exclusif pour produire un filament multicouche qui concentre les nanotubes de carbone à la surface du filament plutôt que dans tout le volume du matériau.

Technologie multicouche.
Image 2 : Technologie multicouche développée par Essentium. Source : Essentium.

Le filament TPU 95A-Z ESD est un matériau facile à mettre en œuvre grâce à sa surface à faible friction, qui facilite et garantit une alimentation en douceur du matériau pendant le processus d'impression. Il peut être imprimé sur presque toutes les imprimantes FDM 3D de bureau du marché et peut être imprimé en 3D même avec un système d'extrusion bowden.

Dans l'ensemble, le filament TPU 95A-Z ESD présente un excellent équilibre entre ses propriétés d'allongement, d'impact et de résistance à la traction, combinées à sa conductivité électrique électrostatique. Pour toutes ces raisons, c'est un matériau idéal pour la fabrication de pièces telles que :

  • Prototypage rapide : le TPU 95A-Z ESD permet le prototypage rapide pour donner vie aux idées avec une grande immédiateté, permettant à différents modèles ou améliorations d'un design initial d'être matérialisés, testés et présentés jusqu'à ce que le résultat souhaité soit atteint.
  • Pièces d'utilisation finale : grâce à ses propriétés mécaniques et chimiques, le filament TPU 95A-Z ESD permet d'imprimer en 3D des pièces et des composants d'utilisation finale de manière rapide, précise et avec une bonne répétabilité, permettant dans certains cas la production de pièces qui seraient très complexes avec d'autres méthodes ou technologies de fabrication.

Parmi les applications spécifiques du filament TPU 95A-Z ESD, citons la fabrication de produits électroniques, de dispositifs et d'inserts de sécurité ESD, de coussinets anti-vibration, de bagues, d'isolation antivibration pour les automobiles, de poignées, de tubes ou de tuyaux flexibles, ce qui le rend très utile pour tous les types d'industries. Une autre application courante de ce matériau est la fabrication de pièces exemptes de poussière pour les laboratoires et les centres de haut développement, car les matériaux plastiques les plus couramment utilisés attirent la poussière et la saleté en accumulant l'électricité statique.

Allongement à la rupture (%) 435
Résistance à la traction (MPa) 22
Dureté de surface 5
Flexibilité Flexibilité
Résistance à l'abrasion Résistance à l'abrasion
Résistance aux vibrations Résistance aux vibrations
Conductivité électrique Conductivité électrique
Résistance chimique Résistance chimique
Masquer variations de couleur (Masquer variations de couleur)

Le filament TPU 95A-Z ESD a été développé dans le but d'offrir un matériau flexible polyvalent et facile à imprimer. Ce résultat est obtenu grâce à sa surface à faible frottement, qui assure une alimentation en matériau fluide tout au long du processus d'impression 3D.

Lors du traitement de ce matériau, une température d'impression de 230-250°C et une température de lit de 50-80°C sont recommandées. Ce filament ne nécessite pas l'utilisation d'un équipement d'impression 3D avec une chambre chauffée.

La vitesse d'impression recommandée est comprise entre 20 et 40 mm/s, étant recommandé d'utiliser une vitesse d'impression plus faible pour la première couche (entre 15 et 20 mm/s). Il n'est pas nécessaire de travailler avec un ventilateur de couche, bien que l'on puisse utiliser jusqu'à 20 %. En revanche, pour un résultat optimal, il est conseillé de travailler avec un débit de 1,05.

Le filament TPU 95A-Z ESD a une bonne adhésion à la base et entre les couches, bien que cela puisse être amélioré en utilisant un adhésif tel que Dimafix.

Avec le TPU 80A-Z ESD, il n'est pas nécessaire d'utiliser une buse renforcée car ce filament présente une faible abrasion.

Afin d'obtenir des résultats d'impression optimaux avec ce filament, il faut tenir compte du fait qu'il s'agit d'un matériau hygroscopique, qui doit donc être maintenu à l'abri de l'humidité. Pour cela, il est conseillé d'utiliser une valise F3 Safe, qui permet à la fois de stocker le matériel et de le maintenir à l'abri de l'humidité pendant le processus d'impression. Si le matériau est exposé à l'humidité, il est recommandé de le sécher avec un séchoir à filaments tel que PrintDry Pro. Une fois sec, il est recommandé de le stocker dans un récipient tel que le PrintDry Smart Filament Container.

Informations générales
Fabricant Essentium
Matériau TPU 95A-Z ESD
Format Bobine de 750 kg
Densité 1.15 g/cm3
Diamètre du filament 1.75 mm, 2.85 mm
Tolérance du diamètre -
Longueur du filament ±211 m (Ø 1.75 mm - 750 g)
±102 m (Ø 2.85 mm - 750 g)
Couleur Noir
RAL/Pantone -
Propriétés d'impression
Température d'impression 230 - 250 ºC
Température de la base/ lit 50 - 80 ºC
Température de la chambre Non recommandé
Ventilateur à couches 0 - 20 %
Débit 1.05
Vitesse d'impression recommandée 20 - 40 mm/s
Propriétés mécaniques
Résistance à l'impact Izod -
Résistance à l'impact Charpy -
Allongement à la rupture (ASTM D638) XY 639 %
YX 435 %
ZX 48 %
Résistance à la traction (ASTM D638) XY 34 MPa
YX 22 MPa
ZX 7 MPa
Module de traction -
Résistance à la flexion -
Module de flexion -
Dureté de la surface (ISO 868) 95 Shore A
Propriétés électriques
Résistivité de surface 106 – 108 Ohms
Propriétés thermiques
Température de ramollissement -
Température de fusion -
Transparence -
Valeur de la brillance -
Informations complémentaires
HS Code 3916.9
Diamètre de la bobine (extérieur) -
Diamètre de la bobine (alésage intérieur) -
Largeur de la bobine -


* Les valeurs typiques indiquées dans ce tableau doivent être considérées comme une référence. Les valeurs réelles peuvent varier en fonction du modèle d'imprimante 3D utilisé, de la conception de la pièce et des conditions d'impression. Nous vous recommandons de confirmer les résultats et les propriétés finales par vos propres tests. Pour plus d'informations, veuillez consulter la fiche technique du produit.

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