El blog sobre El PLA Conductivo Transforma la Fabricación de Electrónicos Impresos en 3D

Imaginen crear objetos impresos en 3D que puedan conducir electricidad, alimentar LEDs, o incluso permitir interacciones sensibles al tacto, todo sin la necesidad de circuitos o cables complejos.Esta visión futurista es ahora una realidadLa tecnología de la impresión 3D es una de las principales herramientas de impresión 3D.PLA conductor conserva la facilidad de impresión asociada con el PLA estándar mientras gana la capacidad de transmitir corriente eléctricaEste avance abre nuevas posibilidades en prototipos electrónicos, dispositivos portátiles, sensores y más allá.y técnicas de impresión de PLA conductor, proporcionando información sobre esta tecnología de vanguardia.

El PLA conductor se refiere al filamento de PLA infundido con rellenos conductores, lo que le permite transportar corriente eléctrica.Graphene 3D Lab (más tarde rebautizado como G6 Materials) fue pionero en filamentos de PLA mejorados con grafeno, marcando la entrada del PLA conductor en el mercado de la impresión 3D.Este material ofrece una solución rentable para dispositivos electrónicos de bajo voltaje (060V) manteniendo parte de la resistencia mecánica del PLASin embargo, la adición de rellenos conductores también puede afectar las propiedades mecánicas del material.

La conductividad del PLA está determinada por el tipo de relleno utilizado.

• Negro de carbono:Un material de carbono en polvo que se usa a menudo como pigmento. Cuando se mezcla con PLA, mejora significativamente la conductividad.
• El grafeno:Una red hexagonal de una sola capa de átomos de carbono con una conductividad excepcional.
• Polvos de metales:Los polvos de cobre o bronce se pueden agregar al PLA para mejorar la conductividad.

El PLA conductor hereda las ventajas del PLA: bajo costo y facilidad de impresión, al tiempo que añade funcionalidad eléctrica.

• Contenido del relleno:Los rellenos conductores pueden constituir hasta el 80% del material en volumen.
• Resistencia:Típicamente alrededor de 30 Ω-cm en el plano XY (paralelo al lecho de impresión).
• Resistencia en el eje Z:Resistividad superior a XY (hasta 115 Ω-cm) debido a una unión entre capas más débil.
• Corriente y voltaje seguros:Corriente máxima de 100 mA y voltaje de 60 V para evitar el sobrecalentamiento.
• Resistencia:Un filamento de 1,75 mm de 10 cm de longitud mide típicamente 2000 ∼ 3000 Ω.

Las diferentes marcas muestran una conductividad diferente en función de la composición del relleno:

El PLA conductor se utiliza en diversos campos, incluida la electrónica de bajo voltaje, los sensores y el blindaje:

• Prototipo de circuito:Permite la creación rápida de circuitos de bajo voltaje sin PCB tradicionales o soldadura.
• Electrónica portátil:Ideal para circuitos flexibles y sensores en guantes inteligentes o prendas de vigilancia del estado físico.
• Protección EMI:Protege la electrónica sensible de las interferencias en aplicaciones médicas o aeroespaciales.
• Protección ESD:Se utiliza en recubrimientos antiestáticos para proteger los componentes electrónicos.
• Iluminación LED de baja potencia:Facilita diseños compactos e integrados para luces decorativas o indicadoras.
• Sensores táctiles:Permite botones o controles deslizantes interactivos para interfaces de hogar inteligente.

Si bien es similar a la impresión de PLA estándar, el PLA conductor requiere ajustes específicos para obtener resultados óptimos.

• Noz:Acero endurecido recomendado para PLA negro carbono para evitar la abrasión.
• Temperatura:Por lo general, 215 °C (varía según la marca).
• Temperatura de la cama:60°C para una mejor adhesión.
• Velocidad:Reducido a 10 45 mm/s (más lento para impresiones complejas).
• Altura de la capa:Las alturas más pequeñas mejoran la precisión y la resistencia.
• Refrigerador:Uso moderado del ventilador para evitar la deformación.

• Almacenamiento del material:Mantenga el filamento seco para evitar la absorción de humedad.
• Fuerza en el eje Z:Diseñar piezas para minimizar la tensión vertical.
• Densidad de relleno:100% recomendado para una conductividad óptima.
• Límites eléctricos:No adecuado para aplicaciones de alta corriente.

A pesar de sus ventajas, el PLA conductor tiene limitaciones notables:

• Conductividad limitada:No adecuado para aplicaciones de alto voltaje o corriente.
• Resistencia mecánica reducida:Es más frágil que el PLA estándar.
• Propiedades anisotrópicas:Una unión más débil en el eje Z afecta la integridad estructural.
• Costo más alto:Precio por encima de los filamentos convencionales de PLA.

El ABS conductor ofrece una mayor dureza y resistencia al impacto, pero requiere temperaturas de impresión más altas e impresoras cerradas.

El PLA conductor representa un avance transformador en la impresión 3D, fusionando la fabricación con la funcionalidad electrónica.El desarrollo de los materiales promete aplicaciones más ampliasEsta tecnología permite a los innovadores crear prototipos y producir dispositivos electrónicos integrados con una eficiencia sin precedentes, marcando un importante paso adelante en la fabricación aditiva.