Propiedades de aislamiento eléctrico en materiales de impresión 3D

Al seleccionar materiales para impresión 3D destinados a aplicaciones de aislamiento eléctrico, comprender propiedades eléctricas clave como la rigidez dieléctrica y la constante dieléctrica es esencial. Estas propiedades determinan qué tan bien un material aísla contra el voltaje eléctrico y cómo interactúa con las señales eléctricas, afectando la seguridad, la integridad de la señal y el rendimiento general.

Rigidez dieléctrica (Voltaje de ruptura)

La rigidez dieléctrica mide cuántos voltios puede soportar un material por milímetro antes de que ocurra la ruptura eléctrica, es decir, qué tan bien resiste el paso de la electricidad. Una rigidez dieléctrica más alta indica una mayor capacidad aislante. Fiberon PPS-GF20, reforzado con 20% de fibra de vidrio en peso (GF), presenta una rigidez dieléctrica de aproximadamente 6,05 kV/mm. Esto es aproximadamente 12 veces más que Fiberon PPS-CF10 (reforzado con fibra de carbono), que tiene 0,45 kV/mm. La rigidez dieléctrica significativamente elevada de PPS-GF20 lo hace muy adecuado para aislamiento a voltajes moderados, garantizando una operación más segura en comparación con materiales reforzados con fibra de carbono o el aire en muchas aplicaciones.

Constante dieléctrica

La constante dieléctrica mide la capacidad de un material para almacenar energía eléctrica cuando está expuesto a un campo eléctrico. Es análoga a la cantidad de agua que puede absorber una esponja; una constante dieléctrica mayor significa que el material puede almacenar más energía eléctrica. Esta propiedad depende de la frecuencia e influye en la transmisión de señales. Los materiales con una constante dieléctrica alta provocan más pérdida de energía y distorsión de la señal; por lo tanto, se prefieren valores más bajos para aplicaciones de alta frecuencia donde la integridad y la velocidad de la señal son importantes.

Fiberon PPS-GF20 tiene una constante dieléctrica de 2,62 a 1 kHz y 2,71 a 1 MHz, que es inferior a la de PPS-CF10 (4,64 a 1 kHz y 3,74 a 1 MHz). Esto significa que PPS-GF20 ofrece un mejor rendimiento para la transmisión de señales eléctricas rápidas con pérdida mínima de energía, lo que lo hace adecuado para aislar componentes donde las señales de alta frecuencia son críticas.

Resumen de características eléctricas

• Fiberon PPS-GF20

  • Rigidez dieléctrica: 6,05 kV/mm

  • Constante dieléctrica: 2,62 (1 kHz), 2,71 (1 MHz)

• Fiberon PPS-CF10

  • Rigidez dieléctrica: 0,45 kV/mm

  • Constante dieléctrica: 4,64 (1 kHz), 3,74 (1 MHz)

Ventajas de Fiberon PPS-GF20:

• Combina una rigidez dieléctrica moderada a alta para una mayor seguridad en el aislamiento a voltajes más elevados.

• Mantiene una constante dieléctrica baja para reducir la pérdida de señal y permitir un mejor rendimiento eléctrico en alta frecuencia.

• Utiliza refuerzo de fibra de vidrio, que es eléctricamente aislante, a diferencia de las fibras de carbono que tienden a conducir la electricidad.

• Adecuado para aplicaciones que requieren aislamiento eléctrico con buena transmisión de señales, como carcasas de drones y otros equipos electrónicos donde las señales de radiofrecuencia deben atravesar el material.

• Retardante de llama y térmicamente estable con una temperatura de deflexión térmica superior a 230 °C, lo que aumenta su idoneidad para entornos exigentes.

En resumen, Fiberon PPS-GF20 ofrece un perfil de aislamiento bien equilibrado, convirtiéndolo en un fuerte candidato para piezas impresas en 3D que requieren tanto aislamiento eléctrico como buen rendimiento de señales de alta frecuencia. Su superior rigidez dieléctrica y baja constante dieléctrica lo distinguen de los filamentos reforzados con fibra de carbono, ofreciendo un aislamiento eléctrico más seguro y eficiente en materiales de impresión 3D de grado de producción.

Este material posibilita nuevas aplicaciones en los sectores eléctrico, automotriz, aeroespacial y electrónico al combinar un aislamiento de alto rendimiento con resistencia mecánica y estabilidad térmica.