Essentium TPU 74D-Z ESD
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Essentium TPU 74D-Z ESD

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A Essentium é um fabricante de equipamento e materiais de impressão 3D FDM industrial. Sem dúvida, destaca-se pela sua vasta gama de materiais, oferecendo soluções específicas para aplicações específicas em vários sectores, como a aeronáutica, automóvel ou o sector energético.

Uma das famílias de filamentos mais notáveis dentro do portfólio de materiais da Essentium é a dos filamentos ESD. A Essentium oferece uma vasta gama de materiais ESD, incluindo filamentos flexíveis desenvolvidos para protecção contra descargas electrostáticas.

Uma descarga electrostática (ESD) é a transferência repentina de carga eléctrica de um objecto para outro. Esta transferência de carga por vezes resulta numa faísca visível e até audível. Num ambiente de fabrico de electrónica, tal evento pode causar danos catastróficos a dispositivos electrónicos sensíveis e circuitos integrados. Por este motivo, é necessário minimizar os riscos utilizando materiais seguros contra a ESD, tais como o filamento 74D-ZESD TPU.

Vídeo 1: Guia de Materiais Essentium: ESD. Fonte: Essentium.

Material semi-rígido ESD

O filamento TPU 74D-Z ESD tem uma dureza Shore 74D, a dureza Shore mais elevada entre os filamentos flexíveis oferecidos pela Essentium. Esta característica significa que este material é considerado como semi-rígido.

Apesar da sua rigidez, o filamento 74D-Z ESD TPU herda algumas das características mais representativas do seu material de base: TPU. TPU é um polímero elastomérico linear pertencente à família do poliuretano. É um material flexível, embora possa oferecer diferentes graus de dureza. Para a impressão em 3D, a gama de dureza dos materiais baseados em TPU é normalmente indicada pelas escalas Shore A ou Shore D.

Para além das características herdadas da TPU, devido à sua composição desenvolvida para aplicações de protecção contra descargas electrostáticas, o filamento TPU 74D-Z ESD tem as seguintes propriedades:

  • Semi-rígidez
  • Excelente resistência ao impacto
  • Boa resistência à tracção
  • Excelente resistência ao rasgamento
  • Abrasão e resistência ao desgaste
  • Resistência química, solvente, óleo e ozono

Filamento multi-camadas

Normalmente, a maioria dos filamentos ESD contêm percentagens relativamente elevadas de carbono (15-25%), modificando as características do polímero de base, comprometendo potencialmente o seu desempenho e levando a possíveis marcas de contacto noutros materiais. Ao contrário destes filamentos, os filamentos ESD da Essentium são concebidos para fornecer as propriedades de resistência de superfície necessárias sem comprometer o desempenho do polímero de base, neste caso a TPU. Além disso, 74D-Z ESD TPU é um material limpo que não deixa marcas em outras partes de contacto.

Vídeo 2: Características dos filamentos ESD. Fonte: Essentium.

Tudo isto é conseguido com uma percentagem de carbono muito mais baixa do que outros filamentos, tão pouco quanto 0,01%, graças à tecnologia de multicamadas desenvolvida pela Essentium. Esta tecnologia utiliza nanotubos de carbono de alta pureza combinados com um processo de extrusão patenteado para produzir um filamento multicamadas que concentra os nanotubos de carbono na superfície do filamento em vez de em todo o volume do material.

Tecnologia multicamadas.
Imagem 2: Tecnologia multicamadas desenvolvida pela Essentium. Fonte: Essentium.

Aplicações exigentes

Por todas as suas propriedades e características, TPU 74D-Z ESD pode ser utilizado como substituto do ABS ESD, sendo um filamento muito mais fácil de processar, com menos deformação e menos tendência o warping

Este filamento é ideal para o fabrico de peças de utilização final, permitindo às empresas o fabrico de componentes tais como gabaritos e acessórios personalizados. Este filamento também pode ser muito útil no sector da energia para o fabrico de componentes para infra-estruturas de redes eléctricas. Outro sector onde este material se destaca seria o sector aeronáutico, onde o filamento TPU 74D-Z ESD oferece a possibilidade de fabricar componentes de apoio terrestre.

As aplicações específicas incluem o seguinte:

  • Inserções e dispositivos de segurança ESD de fabrico electrónico
  • Alojamentos resistentes à abrasão
  • Conectores de encaixe
  • Almofadas anti-vibração para cargas pesadas
  • Componentes estruturais resistentes ao impacto

Com as suas excelentes propriedades mecânicas, propriedades ESD e rigidez, o filamento TPU 74D-Z ESD é um dos filamentos mais versáteis do portfólio da Essentium, tornando-o uma excelente escolha para uma variedade de sectores industriais.

Informação geral

Material TPU/TPE
Formato 750 g
Densidade 1.23 g/cm³
Diâmetro filamento 1.75 / 2.85 mm
Tolerância de filamento - mm
Longitude filamento (Ø 1.75 mm - 0.75 Kg) ± 253 m / (Ø 2.85 mm - 0.75 Kg) ± 95 m

Propriedades de impressão

Temperatura de impressão 230 - 250 ºC
Temperatura cama de impressão 50 - 80 ºC
Temperatura de câmara -
Ventilador de capa 0 - 20 %
Velocidade de impressão recomendada 20 - 50 mm/s

Propriedades mecânicas

Alongamento ao rompimento (ISO 37) XY 730 / 45/45 370 / YX 25 / ZX 230 %
Resistência à tração (ISO 37) XY 36.4 / 45/45 29.7 / YX 20.9 / ZX 27.1 MPa
Módulo de tração (ISO 37) XY 318 / 45/45 291 / YX 276 / ZX 291 MPa
Resistência à flexão - MPa
Módulo de flexão - MPa
Dureza da superfície 74 Shore D

Propriedades eléctricas

Resistividade eléctrica de superfície (100 mm/s @ 295˚C) 8.00e2 Ω

Propriedades térmicas

Temperatura de amolecimento - ºC

Propriedades específicas

Transparência -
Resistência química

Outras

HS Code 3916.9
Diâmetro bobina (exterior) - mm
Diâmetro bobina (interior) - mm
Largo bobina - mm

O filamento TPU 74D-Z ESD oferece uma solução versátil e fácil de imprimir, mesmo com equipamento de extrusão bowden.

Ao processar este material, recomenda-se uma temperatura de impressão de 230-250°C e uma temperatura de cama de 50-80°C. Este filamento não requer a utilização de equipamento de impressão 3D com uma câmara aquecida.

A velocidade de impressão recomendada é entre 20 e 50 mm/s, com uma velocidade de impressão inferior recomendada para a primeira camada (entre 15 e 20 mm/s). Não é necessário trabalhar com um ventilador de camada, embora até 20 % possa ser utilizado.

O filamento 74D TPU tem uma alta aderência à base e entre camadas, embora, se necessário, possa ser melhorado utilizando um adesivo específico para materiais flexíveis como o Magigoo Flex.

A fim de obter óptimos resultados de impressão com este filamento, deve ter-se em conta que se trata de um material higroscópico, pelo que deve ser mantido livre de humidade. Para este fim, é aconselhável utilizar uma caixa F3 Safe, que permite tanto armazenar o material como mantê-lo livre de humidade durante o processo de impressão. Se o material for exposto à humidade, é recomendado secá-lo com um secador de filamentos como o PrintDry Pro. Uma vez seco, recomenda-se armazená-lo num recipiente como o PrintDry Smart Filament Container.

Este filamento foi desenvolvido para aplicações de descarga electrostática. Por conseguinte, tem as propriedades eléctricas tal como se mostra no diagrama:

Propiedades ESD.

Imagem 1: Esquema indicativo das propriedades do material eléctrico. Fonte: Essentium.
PosiçãoResistência 
100 mm/s @ 295 ºC
1 5.10e7
2 1.23e7
3 8.00e2
4 7.90e2
5 8.50e2
6 1.44e3
Tabela 1: Propriedades eléctricas do filamento TPU 74D-Z ESD. Fonte: Essentium.

Propriedades destacadas

Temperatura de impressão
230 - 250 ºC
Diâmetro filamento
1.75 / 2.85 mm
ESD
Sim
Densidade
1,23 g/cm³

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