Apakah Filamen PLA Konduktif (Apakah ada filamen konduktif)?

Tahukah Anda bahwa ada beberapa filamen yang benar-benar dapat membawa listrik? Meskipun mereka mungkin tidak dikenal secara luas, atau digunakan dalam hal ini, pasti ada filamen konduktif di luar sana yang bisa Anda dapatkan untuk mencetak beberapa proyek yang sangat menarik.

Sekarang pertanyaannya adalah, seberapa konduktif PLA biasa dan apakah ada Varian PLA yang konduktif?

Saya akan menjawab kedua pertanyaan tersebut dalam artikel ini, serta membahas masalah apa yang mungkin Anda hadapi saat mencetak dengan filamen konduktif, filamen apa yang harus didapat, dan banyak lagi.

Jadi, mari kita mulai!

Apakah filamen PLA bersifat konduktif?

PLA termasuk dalam kategori filamen non-konduktif karena memiliki resistivitas orde 10 ¹⁶ m, mirip dengan kebanyakan jenis plastik lainnya, menjadikannya bahan isolasi listrik yang bagus selama dalam keadaan padat (dingin). Setelah dipanaskan, PLA akan melunak dan menjadi lebih konduktif dan tidak lagi aman digunakan sebagai bahan insulasi.

Polylactic acid (PLA) adalah termoplastik biodegradable, dan seperti yang baru saja saya sebutkan, itu bisa menjadi isolator listrik yang sangat baik dalam kisaran dari suhu kamar hingga sekitar 70 °C. Anda dapat menggunakan PLA untuk kebutuhan insulasi listrik karena resistivitas dan kekuatan tembusnya – hingga 70 °C – mirip dengan Low-density polyethylene (LDPE) dan polimer plastik turunan minyak bumi lainnya, membuatnya sangat non-konduktif saat dalam bentuk padat. negara bagian.

Karena itu, masalah penggunaan PLA dalam aplikasi listrik sebagai isolator adalah bahwa konduktivitas listriknya sangat bergantung pada suhu; pada suhu di atas suhu transisi gelas Tg (70 °C), konduktivitas listrik PLA meningkat secara signifikan.

Alasan untuk ini adalah bahwa PLA bertransisi menjadi keadaan kenyal pada suhu di atas Tg-nya yang menyebabkan peningkatan konduktivitas listrik yang tiba-tiba dan signifikan karena gerakan mikro-Brownian dari rantai molekulnya.

Karena PLA kehilangan sifat isolasinya dengan kenaikan suhu, tidak disarankan untuk menggunakannya dalam aplikasi listrik pembangkit panas tinggi, karena dapat menyebabkan korslet. Namun, PLA sangat cocok untuk digunakan dengan aplikasi bertegangan rendah dan panas rendah.

Apakah ada filamen konduktif?

Kisaran terbatas filamen konduktif tersedia saat ini dan dengan cepat menjadi lebih populer di kalangan komunitas DIY. Tapi jangan terlalu bersemangat, saat ini, filamen ini hanya cocok untuk digunakan di sirkuit sederhana dan proyek elektronik kecil, tetapi Anda masih dapat menggunakannya untuk membuat barang-barang yang berguna dan menarik mulai dari model 3D yang dihiasi dengan LED tertanam hingga mobil. -sensor perataan ranjang.

Yang paling populer dan, setahu saya, filamen konduktif yang berguna adalah PLA Konduktif Protopasta. Ini memiliki resistivitas 15Ohm per sentimeter, yang membuatnya cocok untuk menghubungkan komponen elektronik sederhana, seperti sensor, tombol, lampu led, dan lainnya.

Filamen PLA konduktif umumnya dibentuk dengan menambahkan graphene, karbon grafit dan aditif lainnya, yang meningkatkan konduktivitas PLA normal. Mereka hanya cocok untuk sirkuit tegangan rendah di mana tegangan dan arus masing-masing berada di bawah 60 volt dan 100 mA, tetapi batas ini dapat bervariasi di antara berbagai jenis dan merek filamen.

Ada beberapa merek yang memproduksi jenis filamen ini yang akan saya bahas sebentar lagi, ketahuilah bahwa jenis filamen konduktif ini jauh lebih mahal dan tidak akan memungkinkan Anda untuk membuat sirkuit kompleks atau semacamnya.

Seberapa konduktif filamen ini?

Tidak semua jenis dan merek filamen yang tersedia sama-sama bersifat konduktif, jadi pastikan untuk memperhatikan nilai resistivitas listrik dari filamen sebelum Anda memutuskan untuk membelinya.

Resistivitas konduktor listrik hanyalah ukuran seberapa baik materialnya menahan aliran arus. Ini diukur dalam cm dan berbanding terbalik dengan konduktivitas; semakin rendah resistivitasnya, semakin konduktif bahan tersebut.

Untungnya, semua informasi ini tersedia di gulungan filamen atau situs produsen.

Cetakan 3D konduktif memiliki perilaku yang menarik dan umumnya tidak sama konduktif di setiap bidang karena dicetak di sepanjang sumbu X dan Y secara terus menerus tetapi di sepanjang sumbu Z lapisan diekstrusi di atas satu sama lain, yang berarti akan ada lebih sedikit permukaan kontak, dan oleh karena itu, konduktivitas yang lebih kecil di sepanjang sumbu Z daripada di sepanjang sumbu X dan Y.

Pada dasarnya, jika menyangkut orientasi cetakan, Anda pasti ingin memastikan bahwa itu dicetak dalam orientasi yang benar sehingga bagian yang harus paling konduktif memiliki permukaan kontak yang lebih menyeluruh.

Contoh Filamen Konduktif

Filamen Proto-Pasta PLA Konduktif:adalah filamen berbasis PLA dengan resistivitas 15 ohm.cm dan tersedia dalam diameter 1,75mm dan 2,85mm. Ini membutuhkan suhu pencetakan 195-225ºC dan suhu tempat tidur 50-60ºC.

Filamen Konduktif Listrik: adalah komposit logam-polimer berpemilik yang terutama terdiri dari poliester biodegradable (kemungkinan besar PLA) dan tembaga. Harganya $196,00 per 100 gram dan memiliki resistivitas 0,006 .cm. Ini tersedia dalam diameter 1.75mm dan 2.85mm. Ini membutuhkan suhu pencetakan 130-160 C dan suhu tempat tidur 50-60ºC.

Filamen Konduktif ABS SUNLU: adalah filamen berbasis ABS yang berharga $40,01 per 1 KG. Ini tersedia hanya dalam diameter 1,75mm. Ini membutuhkan suhu pencetakan 220-240 C dan suhu tempat tidur 20-120ºC.

Filamen PLA Hitam Konduktif AMOLEN: adalah filamen berbasis PLA yang berharga $22,99 per 200 gram. Ini memiliki resistivitas 1,42 .cm dan hanya tersedia dalam diameter 1,75mm. Ini membutuhkan suhu pencetakan 220-250ºC dan suhu tempat tidur 0-50ºC.

Penggunaan Filamen Konduktif

Filamen konduktif telah memungkinkan kami untuk mengembangkan sirkuit listrik tegangan rendah yang ringan, tahan lama, dan fleksibel yang dianggap sebagai terobosan dalam bidang elektronik yang dapat dikenakan karena sensor listrik fleksibel yang dicetak 3D dapat diintegrasikan dengan mulus ke dalam pakaian, misalnya.

Filamen konduktif juga dapat berguna di bidang telekomunikasi untuk mencetak pelindung frekuensi radio dan elektromagnetik yang sangat disesuaikan, filter, antena, dan komponen lainnya. Laboratorium industri dan ilmiah serta institusi perawatan kesehatan dapat memperoleh manfaat dari penggunaan EMI dan pelindung RF yang dicetak 3D terhadap sinyal pesaing yang dapat membuat peralatan sensitif rusak.

Insinyur, Pembuat, dan penggemar DIY dapat menggunakan filamen konduktif untuk membuat berbagai jenis sirkuit, sensor kapasitif dalam bentuk apa pun untuk aplikasi industri dan teknik, keyboard, pengontrol permainan, dan proyek Arduino yang menarik.

Ingatlah bahwa filamen konduktif tidak dapat digunakan untuk aplikasi bertegangan tinggi, atau panas tinggi karena akan meleleh dan pendek.

Cetakan gratis untuk menguji Filamen Konduktif

Beberapa orang yang sangat kreatif menemukan cara menggunakan filamen konduktif untuk membuat beberapa cetakan 3D yang menakjubkan, beberapa lebih fungsional daripada yang lain dengan jelas, tetapi imajinasi adalah batasnya di sini.

• Penguji baterai.
• Senter.
• Terminator Berlistrik.

Jika Anda tertarik untuk menemukan cetakan 3d yang lebih cerdik yang dirancang untuk dicetak dengan filamen konduktif, baca artikel ini di Hackday atau gunakan mesin telusur kami sendiri untuk menemukan file yang akan dicetak.

Masalah pencetakan dengan Filamen Konduktif

Masalah korslet:Seperti yang saya sebutkan sebelumnya, suhu transisi gelas PLA adalah sekitar 70 °C, yang berarti bahwa setelah mencapai suhu itu akan melunak dan menjadi lebih konduktif, yang dapat menyebabkan korslet. Intinya, jangan gunakan PLA konduktif kecuali Anda tahu bahwa itu tidak akan pernah mendekati suhu tersebut.

Filamen Konduktif bersifat abrasif :PLA Konduktif umumnya diresapi dengan Karbon dan ini memberikan sifat konduktifnya, tetapi menjadi sangat abrasif pada nosel ekstruder. Jika Anda menggunakan nozzle kuningan, Anda mungkin menggantinya setelah mencetak hanya 500g filamen.

Penyumbatan Nozzle :Filamen konduktif lebih sulit untuk dicetak, yang berarti kecepatan pencetakan harus diturunkan sementara suhu nosel juga harus ditingkatkan untuk menghindari penyumbatan.

Kesimpulan

Filamen konduktif adalah salah satu tambahan yang paling menyenangkan untuk dunia pencetakan 3D, meskipun mereka tidak dapat benar-benar menggantikan kabel tembaga yang sebenarnya. Tetapi jika Anda ingin membuat pengontrol game, senter, atau bahkan kepala terminator dengan lampu led yang saya tautkan sebelumnya, maka filamen konduktif adalah caranya.

Ingatlah untuk menggunakannya dengan bijak dan untuk menghindari korsleting listrik!

Saya harap informasi ini bermanfaat!

Semoga harimu menyenangkan!

Lihat bagian produk yang kami rekomendasikan

Kami membuat bagian produk yang direkomendasikan yang akan memungkinkan Anda untuk menghilangkan dugaan dan mengurangi waktu yang dihabiskan untuk meneliti printer, filamen, atau peningkatan apa yang akan didapat, karena kami tahu bahwa ini bisa menjadi tugas yang sangat menakutkan dan yang umumnya menyebabkan banyak kebingungan .

Kami telah memilih hanya segelintir printer 3D yang kami anggap baik untuk pemula maupun menengah, dan bahkan para ahli, membuat keputusan lebih mudah, dan filamen, serta peningkatan yang terdaftar, semuanya diuji oleh kami dan dipilih dengan cermat. , sehingga Anda tahu bahwa mana pun yang Anda pilih akan berfungsi sebagaimana mestinya.