Filamento conduttivo flessibile Fili

Il plastico è un materiale naturalmente rigido e ha proprietà isolanti, il che significa che non conduce l'elettricità o lo fa in modo inefficiente. Anche se in determinate circostanze queste qualità sono pratiche e desiderate, a volte è necessario un filamento flessibile che possa condurre l'elettricità.

Appena pochi anni fa, il primo materiale conduttore flessibile di Graphene 3D Labs ha rivoluzionato il mercato della stampa 3D e da allora il catalogo dei filamenti con queste proprietà è cresciuto rapidamente. Quest'anno si è verificata una nuova aggiunta alla gamma di materiali flessibili e conduttori per la stampa 3D - Fili. Il filamento Fili è un materiale creato dall'Istituto Tecnologico del Plastico AIMPLAS, un'azienda con più di 30 anni di esperienza nell'industria plastica, in collaborazione con Filament2Print.

Immagine 1: Una base di lampada e delle pinze conduttrici stampate in 3D con il filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

Il filamento Fili è un materiale flessibile basato su TPU con una resistività volumetrica di 27,44 Ohm/cm. Il filamento stesso è flessibile e non si rompe quando viene manipolato. Quando viene estruso non mostra segni di ritrazione e mantiene un diametro omogeneo.

Immagine 2: Il filamento flessibile conduttore Fili di AIMPLAS. Fonte: Filament2Print.

Come dimostrano i test effettuati da Filament2Print, i pezzi prodotti con il filamento Fili hanno un'eccellente finitura superficiale e presentano addirittura un comportamento antigraffio simile a quello della grafite.

Immagine 3: Test di resistività elettrica su un pezzo stampato in 3D con il filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

Le prove meccaniche hanno dimostrato che le parti stampate in 3D con il filamento conduttore Fili sono flessibili e leggermente duttili. La conducibilità del filamento Fili è leggermente inferiore a quella dei materiali conduttivi basati sul grafene, ma superiore a quella dei filamenti conduttivi basati sul carbonio (nero di fumo, fibre di carbonio, ecc.).

Video 1: Pinze conduttive flessibili stampate in 3D con il filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

La base del filamento conduttivo Fili è il TPU (poliuretano termoplastico), un elastomero termoplastico lineare flessibile generalmente conosciuto per la sua flessibilità (anche a basse temperature), la sua resistenza chimica e all'abrasione, la sua resistenza ai raggi UV e la sua versatilità in termini di durezza, facilmente modificabile regolando la proporzione dei segmenti morbidi e duri nella struttura del TPU. Grazie a queste proprietà, il TPU è un materiale ampiamente utilizzato in diversi settori, come l'industria automobilistica, la medicina, l'elettronica e persino l'industria tessile.

Video 2: Una lampada con la base stampata in 3D con il filamento Fili. Fonte: Filament2Print.

Dato che la plastica è di natura isolante, la conducibilità deve essere creata aggiungendo un additivo conduttivo al polimero base, nel caso del filamento Fili, il TPU. Il composto risultante avrà proprietà conduttive. Questo, in combinazione con la flessibilità offerta dal TPU, creerà un materiale che può essere utilizzato per fabbricare componenti semiconduttori, sensori capacitivi o addirittura sostituti del metallo, offrendo un vantaggio significativo in termini di peso nei settori automotive o aerospaziale.

La combinazione di flessibilità e conducibilità consente di utilizzare il filamento AIMPLAS Fili in applicazioni in cui il pezzo stampato in 3D deve sopportare tensioni meccaniche o adattare la sua forma senza perdere le sue proprietà elettriche. Ciò apre un mondo di possibilità per applicazioni elettroniche sperimentali a costo ridotto, leggere e versatili, come sensori indossabili portatili, supercondensatori flessibili o addirittura pelli elettroniche flessibili per applicazioni mediche.