Essentium PCTG-Z ESD

Essentium è un produttore statunitense di stampanti 3D industriali e filamenti tecnici con filiali in Asia ed Europa. Le innovative soluzioni di stampa 3D di Essentium stanno introducendo molte aziende nell'Industria 4.0 aiutandole nella prototipazione e nei propri impianti, aumentando la produzione con un'eccellente qualità ma in modo rapido ed economico. La gamma di materiali di Essentium contiene numerosi filamenti tecnici di alta gamma, principalmente polimeri e miscele progettate per una resistenza eccezionale, flessibilità e prestazioni meccaniche elevate nelle condizioni industriali più impegnative. I filamenti Essentium hanno molte applicazioni in vari settori, come l'aerospaziale e la difesa, l'automotive, la biomedicina, la produzione su commissione, i beni di consumo e la produzione elettronica.

Filamento tecnico di alta gamma

Il filamento PCTG Z fa parte della famiglia di materiali ESD di Essentium. È composto per >99% di copoliestere e additivi. Oltre alle sue proprietà ESD-safe, il PCTG Z di Essentium è a basso costo e facile da stampare in 3D (anche su stampanti 3D FDM aperte), da lavorare e post-processare. Inoltre, ha un eccellente finitura superficiale, non lascia segni e è quasi insensibile all'umidità.

Il PCTG è un polimero ad alte prestazioni creato sottoponendo il PET a una glicosilazione. In questo processo, al PET viene aggiunto glicole CHDM, sostituendo le sue unità di etilenglicole con unità CHDM in > 50%. La dose extra di CHDM conferisce al PCTG proprietà meccaniche migliorate e migliore resistenza chimica. Il PCTG è un copoliestere semicristallino con cristallizzazione lenta. La lenta velocità di cristallizzazione significa che i pezzi stampati in 3D con filamento PCTG saranno principalmente in stato amorfo inizialmente. Ciò si traduce in una ottima chiarezza ottica e durezza, ma a scapito di una temperatura di deflessione termica inferiore, una resistenza a trazione inferiore, un modulo di elasticità inferiore e una minore resistenza chimica.

Tutte queste proprietà possono essere migliorate quando il PCTG amorfo viene ricotto a freddo per cristallizzarlo. La ricottura è un processo ampiamente utilizzato nella scienza dei materiali e comporta un trattamento termico per rendere un materiale più gestibile. Nel caso del PCTG, significherebbe mettere le stampe 3D in un forno a una temperatura superiore alla temperatura di transizione vetrosa per alcune ore per migliorare le proprietà termomeccaniche del PCTG aumentandone la cristallinità. La capacità unica del PCTG di passare da uno stato amorfo a uno semicristallino in varie condizioni termiche significa che l'utente può scegliere il metodo di lavorazione più adatto per ottenere uno stato amorfo o semicristallino del PCTG, a seconda delle proprietà desiderate e dell'applicazione del pezzo finale. Questo rende il PCTG un materiale estremamente versatile. Il PCTG è principalmente utilizzato nell'industria biomedica per stampare dispositivi medici come protesi, così come nella produzione, per realizzare modelli e accessori.

Immagine 1: Un vassoio per schede stampate in 3D con Essentium PCTG Z. Fonte: Essentium.

Materiale ESD sicuro

La scarica elettrostatica (ESD) è un fenomeno spesso osservato nella vita quotidiana nella statica dei capelli o quando si verifica una "scintilla" elettrica quando si tocca un oggetto collegato a terra, come una maniglia della porta o un'altra persona. Tali eventi ESD sono innocui nella vita quotidiana ma molto rischiosi e dannosi nei processi di produzione di componenti elettronici. Il filamento PCTG Z di Essentium, progettato per aiutare ad eliminare questo problema nella produzione di componenti elettronici a uso medio, funge da dissipatore della scarica elettrostatica e la "evacua" in modo sicuro lungo la superficie di una parte stampata in 3D con il filamento PCTG Z. I materiali sicuri per l'ESD sono estremamente utili in settori con atmosfere potenzialmente esplosive (impianti petrolchimici, miniere di carbone, mulini per farina, aree con stampanti 3D basate su polveri).

La scarica elettrostatica (ESD) è un fenomeno che si osserva spesso nella vita quotidiana nella statica dei capelli o quando si verifica una "scintilla" di elettricità toccando un oggetto connesso a terra, come la maniglia di una porta o un'altra persona. Questo tipo di eventi ESD sono innocui nella vita quotidiana, ma molto rischiosi e dannosi nei processi di produzione di componenti elettronici. Il filamento PCTG Z di Essentium, progettato per aiutare ad eliminare questo problema nella produzione di componenti elettronici di utilizzo medio, funge da dissipatore della scarica elettrostatica e la "evacua" in modo sicuro lungo la superficie di una parte stampata in 3D con il filamento PCTG Z. I materiali sicuri per l'ESD sono estremamente utili in industrie con atmosfere potenzialmente esplosive (impianti petrolchimici, miniere di carbone, mulini per farina, aree con stampanti 3D basate su polveri).

Normalmente, per rendere un filamento sicuro per l'ESD, vengono aggiunti al filamento rivestimenti anti-statici o riempitivi conduttivi (come il nero di carbonio e il grafite). Tuttavia, le cariche e i rivestimenti possono influire negativamente sulle prestazioni del filamento o della parte stampata in 3D, causando il cedimento, lasciando segni neri o addirittura contribuendo a un guasto latente nell'elettronica. La serie di filamenti Z è il modo in cui Essentium elimina i rischi associati ai filamenti ESD standard che contengono riempitivi. Invece dei riempitivi, i filamenti della serie Z di Essentium hanno nanomateriali conduttivi sulla superficie, quindi le prestazioni meccaniche delle parti stampate con PCTG Z non vengono compromesse. Inoltre, il costo complessivo del PCTG Z viene notevolmente ridotto rispetto ad altri filamenti ESD, poiché la percentuale di carbonio in questo filamento è molto bassa (circa lo 0,01%). Altri filamenti ESD normalmente necessitano di contenere dal 20 al 30% di fibra di carbonio per raggiungere lo stesso livello di resistività superficiale.

Video 1: Il Essentium PCTG Z confrontato con altri filamenti sicuri per l'ESD. Fonte: Essentium.

Tutte queste qualità rendono il Essentium PCTG Z un materiale molto versatile, conveniente e facile da usare, adatto per molte applicazioni. Il produttore lo consiglia per l'industria biomedica e la stampa 3D di modelli e accessori. Alcuni esempi di utilizzo del Essentium PCTG Z includono utensili manuali, vassoi per parti ESD, accessori di montaggio generali per componenti elettronici, robotica e automazione, così come parti per ambienti a prova di esplosione.