Filamento PEI CF Ultem 1010

O PEI CF (JNM 0803) considera-se um termoplástico avançado da engenharia que contém enlaces éter e grupos de imida na sua corrente de polímero misturados com fibra de carbono. A fibra de carbono é um material pseudo-amorfo que lhe oferece ao PEI um ponto de fusão mais baixo, cristalização mais lenta e mantém a temperatura de cristalização alta (Tg= 180ºC). Esta união também potencia a estabilidade estrutural, melhorando as propriedades mecânicas e de impressão. Por isto o PEI CF se ganhou um posto entre um dos dois materiais mais potentes e fácil de utilizar dentro de impressão 3D FDM/FFF. Além disso, este material compete a nível geral com os termoplásticos mais utilizados na indústria da engenharia (polissulfonas, sulfetos de polifenileno e policetonas).

Apoiando-se na grande experiência e nos seus muitos anos de investigação, o grande fabricante francês Nanovia obteve o PEI CF JNM 0803. O JMN 0803 comporta-se de maneira estável em todos os âmbitos o que permite a sua utilização em uma impressora 3D FDM. A seguir observa-se a estrutura molecular do JNM 0803.

Imagem 1: PEI CF JNM 0803. Fonte: Nanovia

O filamento PEI CF Ultem 1010 apresenta todas as qualidades que um material avançado requer. A resistência térmica é uma da mais alta do mercado, tendo uma temperatura de amolecimento Vicat (A50) superior a 215ºC e uma temperatura máxima de trabalho constante com uma pressão de 0.45MPa a mais de 200ºC. A principal vantagem, com respeito a outros materiais (NylonStrong), é que a estas temperaturas as propriedades mecânicas quase não variam. Isto é como a sua grande estabilidade dimensional, melhorada graças à fibra de carbono, mantém a forma estrutural inclusive ao elevar a temperatura, algo impensável com a maioria de materiais existentes na impressão 3D FDM/FFF. Estas qualidades são utilizadas para realizar ferramentas de moldo por injeção de ciclo curto, ferramentas de laminado de fibra de carbono e outro tipo de formas que estão submetidos a elevados valores de pressão e temperatura (Autoclave). Dentro deste tipo de formas de alta resistência  estão os utilizados para o processo de vulcanização de plásticos, como a borracha. Graças ao PEI CF Ultem 1010 podem-se realizar formas de maneira mais rápida, singela e barata que as atuais formas de aço.

Outra qualidade destacável é a resistência química que tem este material a uma grande lista de fluídos: hidrocarbonetos halogéneos (benzeno), fluidos automotivos (liquido refrigerante), álcool e soluções aquosas (água do mar). Esta qualidade junto à sua baixa densidade (1.26 g/cm3) e a ser um material retardante de fogo, faz com que o PEI CF Ultem 1010 seja um material muito comum para realizar peças finais de partes de motores no campo da aeronáutica e a automotivo pelas que decorrem líquidos, azeites e gases.

Imagen 1: Aplicación en motores de combustión. Fuente: Nanovia

Algo muito importante à hora de fabricar peças para a engenharia é que não interfira nem produza derivações de correntes elétricas. O PEI CF Ultem 1010 apresenta uma grande estabilidade dielétrica (resistência a transformar-se em conductivo um material isolante da eletricidade) podendo fabricar peças isolantes para circuitos eletrónicos ou carcaças para tomadas de corrente elétrica. Designadamente, a aplicação deste material em circuitos eletrónicos é ideal para assegurar o funcionamento, já que o PEI CF Ultem 1010 é um material com uma grande capacidade de dissipação do calor e da frequência.

No apartado de propriedades mecânicas o PEI CF Ultem 1010 destaca ao reunir altos valores de resistência em todos os campos. O Módulo de Young (Módulo de tração) do PEI CF Ultem 1010 (4685 MPa) é superior ao dos materiais técnicos da impressão 3D em mais de 45%; Nylon-Fibra de Carbono CF15 (500 MPa), PC-Max (2048 MPa), Nylon PolyMide COPA (2223 MPa). O Módulo de Flexão do PEI CF Ultem 1010 é de 4950 MPa, superando com muita clareza a todos os materiais convencionais e técnicos da impressão 3D; Nylon PolyMide COPA (1667 MPa), ABS Premium (2000MPa), PC-Max (2044MPa). O resto de propriedades mecânicas podem ser consultadas na ficha técnica o PEI CF Ultem 1010 disponível no apartado de downloads.