Essentium PCTG-Z ESD

Essentium é um fabricante norte-americano de impressoras 3D industriais e filamento técnico, com sucursais na Ásia e Europa. As inovadoras soluções de impressão 3D de Essentium estão a introduzir a muitos fabricantes na Indústria 4.0 ao ajudar-lhes a criar protótipos e fabricar nas suas próprias instalações, aumentar a produção com uma qualidade excelente mas de forma rápida e económica. A carteira de materiais de Essentium contém numerosos filamentos técnicos de alta gama, na sua maioria polímeros e misturas desenhadas para uma resistência excecional, flexibilidade e alto rendimento mecânico nas condições industriais mais duras. Os filamentos Essentium têm muitas aplicações em numerosas disciplinas, como a aeroespacial e a defesa, a automoción, a biomedicina, a fabricação por encarrego, os bens de consumo e a fabricação eletrónica.

Filamento técnico de alta gama

O filamento PCTG Z pertence à família de materiais ESD de Essentium. Compõe-se de >99 % de copoliéster e aditivos. Além das suas propriedades ESD-safe, o PCTG Z de Essentium é de baixo custo e fácil de imprimir em 3D (inclusive em condições de ar livre), de mecanizar e de posprocesar. Além disso, tem um excelente acabado superficial, não deixa marcas e não se vê afetado pela humidade.

O PCTG é um polímero de engenharia de alto rendimento que se cria submetendo ao PET a uma glicosilación. Neste processo, o glicol CHDM acrescenta-se ao PET, substituindo as suas unidades de etilenglicol por unidades de CHDM em > 50 %. A dose extra de CHDM confere ao PCTG as suas propriedades mecânicas melhoradas e uma resistência química melhorada. O PCTG é um copoliéster semicristalino de cristalização lenta. A lenta taxa de cristalização significa que as peças impressas em 3D com um filamento de PCTG estarão na sua maioria em estado amorfo ao princípio. Isto dará local a uma excelente clareza óptica e dureza, mas a costa de uma menor temperatura de deflexão térmica, uma menor resistência à tração, um menor módulo elástico e uma menor resistência química.

Todas estas propriedades podem se melhorar quando o PCTG amorfo se recuece para o cristalizar em frio. O recozido é um processo muito utilizado na ciência dos materiais, e consiste em um tratamento térmico destinado a fazer com que um material seja mais manejable. No caso do PCTG, significaria pôr as impressões 3D em um forno a uma temperatura superior à de transição vítrea durante umas horas para melhorar as propriedades termomecánicas do PCTG aumentando a sua cristalinidade. A capacidade de passar de um estado amorfo a um semicristalino em diversas condições térmicas é exclusiva do PCTG. Isto significa que o utente pode eleger o método de processamento mais adequado para obter um estado amorfo ou semicristalino do PCTG, em função das propriedades desejadas e a aplicação da peça final. Isto faz do PCTG um material extremamente versátil. O PCTG utiliza-se sobretudo na indústria biomédica para imprimir dispositivos médicos como prótesis, bem como na fabricação, para fazer modelos e acessórios.

Imagem 1: Uma bandeja para placas de circuito imprimida com Essentium PCTG Z. Fonte: Essentium.

Material ESD seguro

A descarga electrostática (ESD) é um fenómeno frequentemente observado na vida quotidiana na estática do cabelo ou quando ocorre um "pontapé" ou "faísca" de electricidade ao tocar num objecto aterrado, tal como uma maçaneta de porta ou outra pessoa. Tais eventos ESD são inofensivos na vida quotidiana, mas muito arriscados e prejudiciais em operações de fabrico que envolvam componentes electrónicos. O filamento PCTG Z da Essentium, concebido para ajudar a eliminar esse problema na produção de componentes electrónicos de serviço médio, actua como um dissipador de descarga electrostática e "evacua-o" em segurança ao longo da superfície de uma peça impressa em 3D com filamento PCTG Z. Os materiais seguros contra ESD são também extremamente úteis em indústrias com atmosferas potencialmente explosivas (instalações petroquímicas, minas de carvão, moinhos de farinha, áreas com impressoras 3D à base de pó).

Normalmente, para fazer com que um filamento seja seguro para a ESD, acrescentam-se ao filamento revestimentos antiestáticos ou preenchimentos condutores (como o negro de carvão e o grafite). No entanto, as cargas e os revestimentos podem influir negativamente no rendimento do filamento ou da peça impressa em 3D, fazendo com que se desmorone ou que deixe uma marca negra, o que pode contribuir a uma falha latente na eletrónica. A linha de filamentos Z é a forma que tem Essentium de eliminar esses riscos produzidos pelos filamentos ESD standard que contêm recheados. Em local de preenchimentos, os filamentos da linha Z de Essentium têm nanomateriales condutores na superfície, pelo que o rendimento mecânico das peças impressas com PCTG Z não se vê afetado. Além disso, o custo global do PCTG Z reduz-se consideravelmente em comparação com outros filamentos ESD, já que a percentagem de carbono neste filamento é muito baixo (ao redor do 0,01 %). Outros filamentos ESD normalmente precisam conter um 20-30 % de fibra de carbono para alcançar o mesmo nível de resistividad superficial.

Vídeo 1: O Essentium PCTG Z em comparação com outros filamentos seguros contra ESD. Fonte: Essentium.

Todas estas qualidades fazem do Essentium PCTG Z um material muito versátil, acessível e fácil de usar, adequado para muitas aplicações. O fabricante recomenda-o para a indústria biomédica e para a impressão em 3D de gabaritos e acessórios. Exemplos da utilização do Essentium PCTG Z incluem ferramentas manuais, bandejas de peças ESD, acessórios de montagem geral para componentes electrónicos, robóticos e de automação, bem como peças para ambientes à prova de explosão.