Essentium PCTG-Z ESD View larger

Essentium PCTG-Z ESD

Essentium

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Dissipador de descarga electrostática PCTG ESD. Adequado para atmosferas explosivas. Não deixa marcas.

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.

Uma bandeja para placas de circuito imprimida com Essentium PCTG Z

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.

Resistência ao impacto (KJ/m2) 7
Alongamento ao rompimento (%) 150
Resistência à tração (MPa) 45
Módulo de tração (MPa) 1810
Resistência à flexão (MPa) 75
Módulo de flexão (MPa) 1720
Temperatura de amolecimento (ºC) 76
Condutividade elétrica Condutividade elétrica
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O Essentium PCTG Z não se vê afetado significativamente pela humidade. No entanto, é crucial armazenar a bobina em uma embalagem selada ao vazio ou em um armário ou estuche de secado em todas as etapas do processo de impressão 3D. Algumas soluções estupendas seriam o estuche de secado Fiber Three, disponível na versão F3 Safe Light ou F3 Safe Long Run. Recomenda-se utilizar também a cápsula de secado de filamento Slice Engineering dentro da bobina para obter resultados ainda melhores. Se o material absorve mais de 600ppm de humidade, deve secar em um forno de baixo ponto de orvalho ou em um forno de vazio a 65 - 70 ºC durante 4 - 8 horas. Pode encontrar mais instruções de cuidado na ficha técnica da secção de downloads.

O fabricante insta ao utente a evitar tocar o filamento com os dedos nus ou introduzir azeites no filamento antes de imprimir. A superfície de impressão recomendada é G-10/FR4 ou vidro, e o método de adesão à cama recomendado é utilizar Dimafix ou Magigoo HT.

Para ver os parâmetros exatos de impressão e as recomendações do fabricante para este produto pode-se encontrar na pestana de especificações ou na ficha técnica na secção de downloads.

Este filamento foi desenvolvido para aplicações de descarga electrostática. Por conseguinte, tem as propriedades eléctricas mostradas no diagrama abaixo.:

Diagrama esquemático indicando as propriedades eléctricas do material.

Imagem 1: Diagrama esquemático indicando as propriedades eléctricas do material. Fonte: Essentium.
PosiçãoResistência 
140 mm/s @ 360 ºC
1  4.12e6
2  2.67e4
3  3.59e3
4  5.51e3
5  4.87e3
6  7.60e4
Tabela 1: Propriedades eléctricas do filamento PCTG Z ESD. Fonte: Essentium.
Informação geral
Fabricante Essentium
Material PCTG Z
Formato Bobina de 750 g
Densidade 1.23 g/cm3
Diâmetro do filamento 1.75 ou 2.85 mm
Tolerância de diâmetro -
Comprimento filamento ±253.5 m (Ø 1.75mm - 0.75 Kg)
±95.6 m (Ø 2.85mm - 0.75 Kg)
Cor Preto
RAL/Pantone -
Propriedades de impressão
Temperatura de impressão 250 - 270 ºC
Temperatura de base/cama 70 - 80  ºC
Temperatura da câmara Não requerida
Ventilador de camadas 25 - 50 %
Velocidade de impressão 40 - 80 mm/s
Material de cama recomendado G-10/FR4 ou vidro
Método recomendado de aderência à cama Dimafix ou Magigoo HT
Propriedades mecânicas
Resistência ao impacto Izod (ISO 180/A) XY 7.0 kJ/m2
45/45 2.7 kJ/m2
YX 3.3 kJ/m2
ZX 2.1 kJ/m2
Resistência ao impacto Charpy -
Alongamento à ruptura (ISO 527-2) XY 150 %
45/45 8.8 %
YX 2.8 %
ZX 2.2 %
Resistência à tracção (ISO 527-2) XY 45.0 MPa
45/45 41.0 MPa
YX 33.0 MPa
ZX 33.3 MPa
Módulo de tracção (ISO 527-2) XY 1810 MPa
45/45 1740 MPa
YX 1610 MPa
ZX 1670 MPa
Resistência à flexão (ISO 178) XY 74.5 MPa
45/45 64.6 MPa
YX 37.2 MPa
ZX 46.8 MPa
Módulo de flexão (ISO 178) XY 1720 MPa
45/45 1490 MPa
YX 1420 MPa
ZX 1590 MPa
Propriedades térmicas
Temperatura de reblandecemento (ISO 75) 76 ºC
Temperatura de fusão (ASTM D3418) 202 ºC
Temperatura de transição vítrea (ASTM D3418) 76 ºC
Propriedades específicas
Resistente a desolventes -
Informação adicional
HS Code 3916.9
Diâmetro da bobina (exterior)
Diâmetro da bobina (interior) -
Largura bobina -


* Os valores típicos listados nesta tabela devem ser considerados como referência. Os valores reais podem variar em função do modelo de impressora 3D utilizado, do desenho da peça e das condições de impressão. Aconselhamo-lo a confirmar os resultados finais e as propriedades com os seus próprios testes. Para mais informações, consultar a ficha do produto.

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