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Filament Conducteur de Graphène

Ref.: GRAPHENE-175

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Le filament conducteur en graphène est un matériau fabriqué par Graphene 3D Lab conçu spécialement pour permettre à chaque utilisateur d’impression 3D, de réaliser des composants électroconducteurs sur presque toutes les imprimantes 3D de bureau du marché.

Les principales propriétés de ce filament sont :

Conductivité électrique: Le filament conducteur en graphène offre une résistivité volumique de 0,6 ohm-cm. Le volume de résistivité est la mesure de la résistance d’un matériau au passage de l’électricité par centimètre cube de matériau. Afin de savoir si le matériau va bien remplir son rôle dans un projet, vous devrez tenir compte du fait que la résistance change en fonction de l’impression.

Haute résistance: Le filament conducteur en graphène peut également être utilisé pour des applications nécessitant une résistance supérieure à celle de l’ABS ou du PLA.

Les principales applications de ce filament sont :

Capteurs

Le filament conducteur en graphène peut être utilisé pour créer des capteurs capacitifs (touch) utilisés dans de nombreux produits électroniques du quotidien ; c’est un excellent matériau pour la conception de dispositifs d’interface humaine (Stylets pour mobiles et tablettes).

Les capteurs capacitifs de détection peuvent également être utilisés pour mesurer la proximité, la position, l’humidité, les niveaux de liquide et l’accélération.

Projets réalisés:

Contrôleurs de jeu
Claviers numériques
Trackpads
Batteries électroniques
Contrôleurs MIDI

Pistes conductrices

Une autre application du filament conducteur en graphène: la création de circuits électriques pour des utilisations en électronique. Afin d’installer des circuits électriques sur leurs créations, les utilisateurs d’imprimantes 3D devaient traditionnellement prévoir les rainures nécessaires sur leurs pièces et placer les fils de cuivre après impression. Avec le filament conducteur en graphène vous pouvez imprimer le câblage simultanément au processus de construction de la pièce.

Projets réalisés:

Interface d’ordinateur, carte Arduino et autres composants.
Alimentation LED.
Électronique Wearable

Note: Il convient de considérer la résistance électrique d’un circuit afin d’utiliser convenablement le filament conducteur en graphène destiné à des applications électroniques. Ce filament est spécialement conçu pour être utilisé en courant faible.

L’électromagnétique et le blindage des ondes RF.

La grande conductivité offerte par le filament conducteur en graphène ne convient pas qu’aux circuits imprimés en 3D et aux capteurs. Ce filament peut aussi être utilisé dans des applications de blindage EMI (interférence électromagnétique) et RF (radiofréquence), essentiel dans de nombreux domaines tels que:

Les télécommunications.
Les équipements hospitaliers.
Les dispositifs médicaux.
Les coques et emballages.
L’industrie aérospatiale et automobile.

Le blindage EMI/RF est utilisé pour bloquer le champ électromagnétique et le rayonnement des radiofréquences dans un espace donné. L’utilisation de blindage EMI et de protection RF est très importante dans les hôpitaux, laboratoires ou dans certains lieux de l’industrie aérospatiale afin de se protéger des signaux concurrents pouvant conduire les équipements à donner de fausses mesures.

Le blindage EMI/RF y parvient grâce au blocage des signaux AM, FM, TV, cellulaires et des services d’urgence. Le filament conducteur en graphène convient parfaitement à la conception de boucliers RF/EMI utilisés dans des éléments hautement personnalisés.

Composants mécaniques et fonctionnels hautement résistants

Le filament conducteur en graphène est mécaniquement plus fort que l’ABS ou le PLA. Il peut être utilisé pour des pièces fonctionnelles imprimées en 3D comme les crochets, l’outillage manuel et les pièces devant être usinées, y compris perforées.

Vous pouvez obtenir de plus amples informations sur les propriétés du graphène, en cliquant sur ce lien.

La vidéo suivante présente un test réalisé en laboratoire pour créer une batterie rechargeable parfaitement fonctionnelle, d’une capacité équivalente à celle des piles AA: la batterie se charge, fonctionne en circuit et peut être rechargée une fois vidée. Cette batterie peut prendre n’importe quelle forme et peut en outre, être intégrée sur n’importe quelle pièce durant le processus de fabrication. Elle peut ainsi s’adapter à la forme de tout dispositif moderne, de plus en plus petit et complexe: lunettes, montres, appareils photos en tout genre,...

Il est conseillé d'utiliser un nozzle en acier durci ou Olsson Rubby puisque la fibre de carbone est assez abrasive et use les nozzle en laiton.

Informations générales
Matériau	PLA
Format	100 g
Densité	1.24 g/cm³
Diamètre du filament	1.75 / 2.85 mm
Tolérance du filament	± 0.01 mm
Longueur du filament	(Ø1.75 mm, 0.1 kg) ±33.5 m / (Ø2.85 mm, 0.1 kg) ±12.6

Propriétés d'impression
Température d'impression	220 ºC
Température de base	50 ºC
Température de la chambre	✗
Fan de couche	✓
Vitesse d'impression recommandée	40 mm/s

Propriétés mécaniques
Allongement à la rupture	- %
Résistance à la traction	- MPa
Module de traction	- MPa
Résistance à la flexion	- MPa
Module de flexion	- MPa
Dureté de la surface	-

Propriétés électriques
Résistivité électrique de surface	0.6 Ohm/cm

Propriétés thermiques
Température de ramollissement	55 ºC

Propriétés spécifiques
Transparence	✗

Autres
HS Code	3916.9
Diamètre bobine (extérieur)	200 mm
Diamètre bobine (intérieur)	52 mm
Largeur bobine	55 mm

Le filament de graphène conducteur se ramollit à haute température (50 °C). Il est conçu pour être utilisé à température ambiante dans les projets à basse tension et à faible intensité. Vous ne pouvez pas dépasser 12 volts et vous devriez éviter d'utiliser le filament pour une alimentation supérieure à 100 mA.

La valeur de la résistance est directement proportionnelle à la longueur du conducteur et inversement proportionnelle à sa section. La résistivité d'un filament de graphène conducteur de 1.75 mm est de 4 kOhm. Les propriétés intrinsèques du filament de graphène conducteur sont telles qu’il ne doit pas être laissé inactif dans l’extrudeuse de l’imprimante 3D, car il pourrait se dilater et causer une obstruction de la buse. Par conséquent, après l’impression, retirez le filament dès que possible de l’extrudeuse.

La contamination possible du filament conducteur en graphène, telle que la saleté des mains ou la poussière de l'environnement, doit être évitée autant que possible. Pour cela, il est recommandé de traiter le filament avec des gants et d'utiliser le nettoyant de filaments. Si une impression par double extrusion est effectuée, il est recommandé de l’utiliser en association avec le PLA. Il est recommandé d’utiliser une buse de 0.5 mm ou plus pour éviter les bourrages.

Le filament de graphène conducteur doit être stocké dans un endroit sec et à l’écart de la poussière et des autres particules. L'utilisateur doit éviter toute exposition prolongée à l'humidité. La buse de l'imprimante 3D doit toujours être nettoyée avant et après l'utilisation du filament de graphène afin d'éviter les complications d'impression. Il est important de vous laver les mains avant et après l'utilisation de ce filament pour éviter de le contaminer.