Blog Tentang PLA Konduktif Mengubah 3D Printing Elektronik Manufaktur

Bayangkan membuat benda cetak 3D yang dapat melakukan listrik, menyalakan LED, atau bahkan memungkinkan interaksi sensitif sentuhan - semua tanpa perlu papan sirkuit atau kabel yang kompleks.Visi futuristik ini sekarang menjadi kenyataan, berkat munculnya PLA konduktif (asam polilaktik).PLA konduktif mempertahankan kemudahan pencetakan yang terkait dengan PLA standar sambil mendapatkan kemampuan untuk mengirimkan arus listrikPenemuan ini membuka kemungkinan baru dalam prototipe elektronik, perangkat yang dapat dipakai, sensor, dan seterusnya.dan teknik pencetakan dari PLA konduktif, memberikan wawasan tentang teknologi mutakhir ini.

PLA konduktif mengacu pada filamen PLA yang diinfus dengan pengisi konduktif, yang memungkinkan untuk membawa arus listrik.Graphene 3D Lab (kemudian berganti nama menjadi G6 Materials) memelopori filamen PLA yang ditingkatkan dengan graphene, menandai masuknya PLA konduktif ke pasar pencetakan 3D.Bahan ini menawarkan solusi yang hemat biaya untuk perangkat elektronik tegangan rendah (060V) sambil mempertahankan beberapa kekuatan mekanik PLANamun, penambahan pengisi konduktif juga dapat mempengaruhi sifat mekanik material.

Konduktivitas PLA ditentukan oleh jenis pengisi yang digunakan.

• Karbon HitamBahan karbon bubuk yang sering digunakan sebagai pigmen. Ketika dicampur dengan PLA, itu secara signifikan meningkatkan konduktivitas.
• Graphene:Sebuah kisi heksagonal lapisan tunggal dari atom karbon dengan konduktivitas yang luar biasa. PLA yang ditingkatkan dengan grafen menawarkan kinerja listrik dan mekanik yang superior tetapi dengan biaya yang lebih tinggi.
• Bubuk logam:Tembaga atau bubuk perunggu dapat ditambahkan ke PLA untuk meningkatkan konduktivitas.

PLA konduktif mewarisi keuntungan PLA – biaya rendah dan kemudahan pencetakan – sambil menambahkan fungsi listrik.

• Kandungan pengisi:Pengisi konduktif dapat membentuk hingga 80% dari bahan menurut volume.
• Resistensi:Biasanya sekitar 30 Ω-cm di bidang XY (paralel dengan tempat cetak).
• Resistivitas sumbu Z:Resistivitas lebih tinggi dari XY (hingga 115 Ω-cm) karena ikatan antar lapisan yang lebih lemah.
• Aman arus & tegangan:Maksimum arus 100 mA dan tegangan 60 V untuk mencegah overheating.
• Resistensi:Sebuah filamen panjang 10 cm dengan panjang 1,75 mm biasanya memiliki ukuran 2000~3000 Ω.

Merek yang berbeda menunjukkan konduktivitas yang berbeda berdasarkan komposisi pengisi:

PLA konduktif digunakan dalam berbagai bidang, termasuk elektronik tegangan rendah, sensor, dan pelindung:

• Prototyping sirkuit:Memungkinkan pembuatan sirkuit tegangan rendah dengan cepat tanpa PCB tradisional atau pengelasan.
• Elektronik yang bisa dipakai:Ideal untuk sirkuit dan sensor fleksibel di sarung tangan pintar atau pakaian pemantauan kebugaran.
• Perisai EMI:Melindungi elektronik sensitif dari gangguan dalam aplikasi medis atau aerospace.
• Perlindungan ESD:Digunakan dalam kandang anti-statis untuk melindungi komponen elektronik.
• Lampu LED daya rendah:Memfasilitasi desain kompak dan terintegrasi untuk lampu dekoratif atau indikator.
• Sensor sentuh:Mengaktifkan tombol interaktif atau slider untuk antarmuka rumah pintar.

Meskipun mirip dengan pencetakan PLA standar, PLA konduktif membutuhkan penyesuaian khusus untuk hasil yang optimal.

• Nozzle:Baja keras direkomendasikan untuk PLA hitam karbon untuk mencegah abrasi.
• Suhu:Biasanya 215 °C (berbeda-beda menurut merek).
• Suhu tempat tidur:60°C untuk ketahanan yang lebih baik.
• Kecepatan:Dikurangi menjadi 10 ̊45 mm/s (lebih lambat untuk cetakan yang kompleks).
• Ketinggian lapisan:Ketinggian yang lebih kecil meningkatkan presisi dan kekuatan.
• Pendinginan:Penggunaan kipas ringan untuk mencegah penyimpangan.

• Penyimpanan Bahan:Simpan filamen kering untuk mencegah penyerapan kelembaban.
• Kekuatan sumbu Z:Desain bagian untuk meminimalkan tegangan vertikal.
• Densitas isian:100% direkomendasikan untuk konduktivitas optimal.
• Batas listrik:Tidak cocok untuk aplikasi arus tinggi.

Meskipun memiliki kelebihan, PLA konduktif memiliki keterbatasan yang signifikan:

• Konduktivitas terbatas:Tidak cocok untuk aplikasi tegangan tinggi atau arus tinggi.
• Kekuatan mekanik berkurang:Lebih rapuh dari PLA standar.
• Sifat Anisotropik:Ikatan sumbu Z yang lemah mempengaruhi integritas struktural.
• Biaya yang Lebih Tinggi:Harga di atas filamen PLA konvensional.

ABS konduktif menawarkan ketahanan yang lebih besar dan ketahanan terhadap dampak tetapi membutuhkan suhu cetak yang lebih tinggi dan printer tertutup.

PLA konduktif mewakili kemajuan transformatif dalam pencetakan 3D, menggabungkan manufaktur dengan fungsi elektronik.Perkembangan bahan yang sedang berlangsung menjanjikan aplikasi yang lebih luasTeknologi ini memungkinkan inovator untuk membuat prototipe dan memproduksi perangkat elektronik terintegrasi dengan efisiensi yang belum pernah terjadi sebelumnya, menandai langkah maju yang signifikan dalam manufaktur aditif.