Materiales de impresión 3D seguros para ESD y cómo funcionan

Los materiales de impresión 3D seguros contra Descargas Electroestáticas (ESD) son polímeros especialmente diseñados para disipar de forma segura la electricidad estática, protegiendo componentes y conjuntos electrónicos sensibles de daños causados por descargas estáticas repentinas. Estos materiales incorporan aditivos conductores como nanotubos de carbono o fibras de carbono, que proporcionan conductividad eléctrica controlada o disipación electrostática.

Por qué importan los materiales seguros contra ESD

La acumulación de electricidad estática puede dañar circuitos y componentes electrónicos delicados durante la fabricación, el montaje o la manipulación. Usar materiales seguros contra ESD para imprimir en 3D plantillas, dispositivos de sujeción, carcasas y herramientas ayuda a prevenir eventos de descarga electrostática que pueden degradar o destruir dispositivos electrónicos sensibles. Esta protección es crítica en industrias como la fabricación de electrónicos, salas limpias, aeroespacial y automotriz, donde la fiabilidad y la seguridad son primordiales.

Comprendiendo la resistividad superficial

La resistividad superficial es una propiedad clave que define el rendimiento de un material seguro contra ESD. Mide la resistencia al flujo de corriente eléctrica a lo largo de la superficie de un material y se expresa en ohmios por cuadrado (Ω/cuadrado). A diferencia de la resistividad de volumen, la resistividad superficial solo se relaciona con la conductividad a través de la capa superficial 2D. Los materiales con alta resistividad superficial son aislantes, mientras que aquellos con baja resistividad se vuelven conductores.

Para materiales seguros contra ESD, un rango ideal de resistividad superficial suele situarse entre 10^4 y 10^9 Ω/cuadrado. Este rango permite que el material disipe cargas estáticas de forma efectiva sin volverse totalmente conductor. Si la resistividad superficial baja demasiado (por debajo de aproximadamente 10^4 Ω/cuadrado), el material corre el riesgo de comportarse como un conductor, lo que puede causar flujos de corriente no deseados y daños. Por el contrario, si la resistividad es demasiado alta, la carga estática no se disipará de manera eficiente.

Aplicaciones para materiales de impresión 3D seguros contra ESD

Los filamentos seguros contra ESD son ideales para:

• Carcasas y envolventes electrónicas

• Componentes para almacenamiento y transporte de placas de circuito impreso (PCB)

• Plantillas, dispositivos de sujeción y herramientas de ensamblaje en la fabricación electrónica

• Piezas compatibles con salas limpias donde el control de estática es esencial

• Componentes estructurales en sectores industriales y automotrices que requieren tanto resistencia mecánica como disipación estática

Materiales seguros contra ESD de Polymaker: Fiberon™ PETG-ESD y PA612-ESD

Polymaker ofrece dos filamentos de impresión 3D notables y seguros contra ESD:

1. Fiberon™ PETG-ESD:

• Base PETG infundida con nanotubos de carbono para disipación electrostática

• Resistividad superficial alrededor de 10^4 a 10^7 Ω/cuadrado, proporcionando una protección ESD fiable

• Apto para carcasas y dispositivos de sujeción electrónicos

• Temperatura de impresión recomendada: 250 a 290 °C con temperatura de cama de 70 a 80 °C

• Temperaturas de impresión más altas reducen la resistividad superficial, ayudando a la disipación

1. Fiberon™ PA612-ESD:

• Filamento compuesto de nailon (PA612) reforzado con nanotubos de carbono y 10% de fibra de carbono

• Ofrece alta resistencia mecánica (resistencia a la tracción de 84 MPa), precisión dimensional y resistencia al calor (HDT hasta 157 °C)

• Resistividad superficial entre 10^4 y 10^7 Ω/cuadrado, adecuada para protección contra estática

• Ideal para PCBs, carcasas, plantillas y dispositivos de sujeción industriales, y herramientas para salas limpias

• Impresión a 280 a 300 °C con temperatura de cama de 40 a 50 °C

• Imprimir a temperaturas más altas (p. ej., 320 °C) puede disminuir aún más la resistividad, potencialmente haciendo que las piezas sean conductoras

Cómo la temperatura de impresión afecta la resistividad

Tanto Fiberon PETG-ESD como PA612-ESD muestran una tendencia donde el aumento de la temperatura de impresión reduce la resistividad superficial. Esto significa que las piezas impresas a mayor temperatura tienen mejores propiedades de disipación ESD. Sin embargo, para PA612-ESD, imprimir a temperaturas excesivamente altas (alrededor de 320 °C) puede reducir la resistividad tanto que el material se comporte más como un conductor en lugar de solo disipativo, lo que podría no ser deseable según las necesidades de la aplicación.