Propriedades de Isolamento Elétrico em Materiais de Impressão 3D

Ao selecionar materiais para impressão 3D em aplicações de isolamento elétrico, entender propriedades elétricas chave, como resistividade dielétrica e constante dielétrica, é essencial. Essas propriedades determinam quão bem um material isola contra tensão elétrica e como ele interage com sinais elétricos, afetando segurança, integridade do sinal e desempenho geral.

Resistência Dielétrica (Tensão de Ruptura)

A resistência dielétrica mede quanta tensão um material pode suportar por milímetro antes de ocorrer a ruptura elétrica, essencialmente o quão bem resiste à passagem de eletricidade. Uma resistência dielétrica mais alta indica melhor capacidade isolante. O Fiberon PPS-GF20, reforçado com 20% de fibra de vidro em peso (GF), apresenta uma resistência dielétrica de aproximadamente 6,05 kV/mm. Isso é cerca de 12 vezes maior que o Fiberon PPS-CF10 (reforçado com fibra de carbono), que possui 0,45 kV/mm. A resistência dielétrica significativamente elevada do PPS-GF20 o torna altamente adequado para isolamento em tensões moderadas, garantindo operação mais segura em comparação com materiais reforçados com fibra de carbono ou com o ar em muitas aplicações.

Constante Dielétrica

A constante dielétrica mede a capacidade de um material de armazenar energia elétrica quando exposto a um campo elétrico. É análoga à quantidade de água que uma esponja pode reter; uma constante dielétrica mais alta significa que o material pode armazenar mais energia elétrica. Essa propriedade é dependente da frequência e influencia a transmissão de sinais. Materiais com constante dielétrica alta causam maior perda de energia e distorção do sinal; portanto, valores mais baixos são preferidos para aplicações de alta frequência nas quais a integridade e a velocidade do sinal são importantes.

O Fiberon PPS-GF20 tem constante dielétrica de 2,62 a 1 kHz e 2,71 a 1 MHz, que é menor do que a do PPS-CF10 (4,64 a 1 kHz e 3,74 a 1 MHz). Isso significa que o PPS-GF20 oferece melhor desempenho para transmissão de sinais elétricos rápidos com perda de energia mínima, tornando-o adequado para isolar componentes onde sinais de alta frequência são críticos.

Resumo das Características Elétricas

• Fiberon PPS-GF20

  • Resistência Dielétrica: 6,05 kV/mm

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

• Fiberon PPS-CF10

  • Resistência Dielétrica: 0,45 kV/mm

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

Vantagens do Fiberon PPS-GF20:

• Combina resistência dielétrica moderada a alta para maior segurança no isolamento de tensões mais elevadas.

• Mantém uma constante dielétrica baixa para reduzir perda de sinal e possibilitar melhor desempenho elétrico em alta frequência.

• Utiliza reforço com fibra de vidro, que é eletricamente isolante, ao contrário das fibras de carbono que tendem a conduzir eletricidade.

• Adequado para aplicações que exigem isolamento elétrico com boa transmissão de sinal, como carcaças de drones e outros eletrônicos onde sinais de radiofrequência devem passar pelo material.

• Retardante de chamas e termicamente estável, com temperatura de deflexão térmica acima de 230°C, aumentando sua adequação para ambientes severos.

Em resumo, o Fiberon PPS-GF20 fornece um perfil de isolamento bem equilibrado, tornando-o um forte candidato para peças impressas em 3D que exigem tanto isolamento elétrico quanto bom desempenho em sinais de alta frequência. Sua superior resistência dielétrica e baixa constante dielétrica o diferenciam de filamentos reforçados com fibra de carbono, oferecendo isolamento elétrico mais seguro e eficiente em materiais de impressão 3D de nível produtivo.

Este material possibilita novas aplicações nos setores elétrico, automotivo, aeroespacial e de eletrônicos ao combinar isolamento de alto desempenho com resistência mecânica e estabilidade térmica.