Filament conducteur flexible Fili

Le plastique est un matériau qui, par nature, est plutôt rigide et possède des propriétés isolantes, ce qui signifie qu'il ne conduit pas ou mal l'électricité. Si, dans certaines circonstances, ces qualités sont pratiques et souhaitées, il est parfois nécessaire de disposer d'un filament flexible capable de conduire l'électricité.

Il y a quelques années, le premier matériau conducteur flexible de Graphene 3D Labs a révolutionné le marché de l'impression 3D et, depuis, le catalogue de filaments possédant ces propriétés s'est rapidement enrichi. Cette année, un nouvel élément est venu s'ajouter au portefeuille de matériaux d'impression 3D flexibles et conducteurs - Fili. Le filament Fili est un matériau créé par l'Institut technologique des plastiques AIMPLAS, une entreprise ayant plus de 30 ans d'expérience dans l'industrie des plastiques, en collaboration avec Filament2Print.

Image 1 : Une base de lampe et une pincette conductrice imprimées en 3D avec le filament Fili. Source : Filament2Print.

Le filament Fili est un matériau flexible à base de TPU avec une résistivité volumique de 27.44 Ohm/cm. Le filament lui-même est flexible et ne se casse pas lorsqu'il est manipulé. Lorsqu'il est extrudé, il ne montre aucun signe de rétraction et conserve un diamètre homogène.

Image 2 : Le filament flexible conducteur AIMPLAS Fili. Source : Filament2Print.

Comme l'ont montré les tests effectués chez Filament2Print, les pièces produites avec le filament Fili ont une excellente finition de surface et présentent même un comportement anti-rayures similaire à celui du graphite.

Image 3 : Un test de résistivité électrique sur une pièce imprimée en 3D avec le filament Fili. Source : Filament2Print.

Les tests mécaniques ont démontré que les pièces imprimées en 3D avec le filament conducteur Fili sont flexibles et légèrement ductiles. La conductivité du filament Fili est légèrement inférieure à celle des matériaux conducteurs à base de graphène mais supérieure à celle des filaments conducteurs à base de carbone (noir de carbone, fibres de carbone, etc.).

Vidéo 1 : Pincette conductrice flexible imprimée en 3D avec le filament Fili. Source : Filament2Print.

La base du filament conducteur Fili est le TPU (polyuréthane thermoplastique) - un élastomère thermoplastique linéaire flexible généralement connu pour sa flexibilité (même à basse température), sa résistance aux produits chimiques et à l'abrasion, sa résistance aux rayons UV, et sa polyvalence en termes de dureté, facilement modifiable en ajustant le ratio des segments souples et durs dans la structure du TPU. Grâce à ces propriétés, le TPU est un matériau largement utilisé dans de nombreux secteurs, notamment l'industrie automobile, la médecine, l'électronique et même l'industrie textile.

Vidéo 2 : une lampe dont la base est imprimée en 3D avec le filament Fili. Source : Filament2Print.

Le plastique étant un matériau isolant par nature, la conductivité doit être créée en ajoutant un additif conducteur au polymère de base, dans le cas du filament Fili, le TPU. Le composé résultant aura des propriétés conductrices. Ceci, combiné à la flexibilité offerte par le TPU, créera un matériau qui pourra être utilisé pour fabriquer des pièces semi-conductrices, des capteurs capacitifs ou même des substituts de métal, ce qui offre un avantage de poids significatif dans des secteurs tels que l'industrie automobile ou aérospatiale.

La combinaison de flexibilité et de conductivité permet d'utiliser le filament AIMPLAS Fili dans des applications où la pièce imprimée en 3D doit supporter des contraintes mécaniques ou ajuster sa forme tout en conservant ses propriétés électriques. Cela ouvre un monde de possibilités pour des applications d'électronique expérimentale à faible coût, légères et polyvalentes, telles que des capteurs portables portables, des supercondensateurs flexibles ou même une peau électronique flexible pour des applications médicales.