İletken PLA Filamenti: Nasıl Çalışır, Yazdırma Ayarları ve Gerçek Dünya Sınırları

Çalışan bir dokunmatik sensör, devre kartı için statik korumalı bir kap ve iletken PLA filamanlı basit bir kaydırıcı potansiyometre yazdırabilirsiniz. Yapamayacağınız şey onu bir tel parçası gibi kullanmaktır. İletken PLA, metalin yerine geçen değil, işlevsel bir malzemedir ve bir makara satın almadan önce bu sınırı anlamak sizi başarısız baskılardan, yanlış okumalardan ve boşa harcanan saatlerden kurtarır. Sensörlerin ve gösterge LED'lerinin ihtiyaç duyduğu miliamperleri yönetir, ancak güç izleriyle mücadele eder ve endüstriyel statik kontrol ekipmanları için nadiren doğru uzun vadeli yanıttır. Fırçalama kontakları, topraklama silindirleri ve aşınmaya eğilimli ESD bileşenleri için üretilen iletken fırça filamanı genellikle daha güvenilir bir seçimdir. Bu makale iletken PLA'nın nasıl çalıştığını, gerçekçi olarak neler yapabileceğini ve mühendislik filamanına nerede geçmeniz gerektiğini açıklamaktadır.

PLA Filamentini İletken Yapan Nedir?

Saf PLA, hacim direnci 10 civarında olan bir elektrik yalıtkanıdır. ¹² ohm-cm. İletken kaliteler, filaman çekilmeden önce polimere iletken dolgu maddesi ekleyerek bunu değiştirir. Karbon siyahı en yaygın dolgu maddesidir çünkü ucuzdur ve eşit şekilde dağılır. Grafit, karbon nanotüpler ve grafen birinci sınıf kalitelerde görünür; nanotüpler çok daha düşük yükleme seviyelerinde yüksek iletkenlik sağlar. Etki süzülmeye bağlıdır: dolgu konsantrasyonu bir eşiği geçtiğinde parçacıklar parça boyunca sürekli zincirler oluşturur. Bu eşiğin altında malzeme zar zor iletir; Bunun üzerinde, ağ doyana kadar direnç keskin bir şekilde düşer.

İletken PLA filamanlarının çoğu, ağırlıkça yaklaşık yüzde 10 ila 25 oranında iletken dolgu maddesi taşır. Bu ekleme malzemeyi daha sert ve daha kırılgan hale getirir, böylece baskılı parçalar düz PLA parçalarından daha kolay kırılır. Bu aynı zamanda nozülünüzü de etkiler: aşındırıcı dolgu pirinç nozülleri daha hızlı aşındırır, bu nedenle sertleştirilmiş çelik veya yakut nozül düzenli kullanım için mantıklı bir yükseltmedir.

İletken PLA Gerçekten Ne Kadar İletkendir?

Dürüst cevap, iletken PLA'nın mühendislik anlamında statik enerji tüketen, düşük akımlı bir malzeme olduğudur. İyi bir kalitenin hacim direnci 15 ohm-cm civarında ölçülürken, bütçe kaliteleri 100 ohm-cm veya daha fazlasını ölçebilir. Bakır, kıyaslandığında 1,7E-6 ohm-cm civarındadır. Fark önemlidir çünkü parçanızın bir sinyal taşıyıp taşıyamayacağına veya sadece bir yük sızdırıp sızdırmayacağına karar verir.

Grafik logaritmik bir ölçek kullanıyor, dolayısıyla eksen boyunca her adım dirençte on katlık bir değişimi temsil ediyor. Bakır yaklaşık 1,7E-6 ohm-cm'de bulunur, bu nedenle çubuğu bu ölçekte zar zor görülebilir. İletken PLA tipik olarak 10 ila 20 ohm-cm arasında ölçüm yapar ve burada gösterilen değer olan 15 ohm-cm, kalite derecesi için iyi bir çalışma tahminidir. Bu, basılı bir izin, aynı boyutlardaki bakır bir izden kabaca sekiz kat daha dirençli olduğu anlamına gelir. Yaklaşık 150 ohm-cm'lik karbon yüklü naylon fırça filamanı aynı enerji tüketen aralıkta kalır, bu nedenle topraklama ve statik eliminasyon için kullanışlıdır ancak hiçbir zaman akım taşıma için kullanışlı değildir. 1,0E12 ohm-cm'deki düz PLA bir yalıtkandır ve bir masaüstü yazıcı parçasının normalde gördüğü voltajlarda iletkenlik sağlamayacaktır.

1 mm x 0,4 mm kesitli 50 mm uzunluğunda bir iz için, dereceye ve baskı kalitesine bağlı olarak yaklaşık 200 ila 2500 ohm bekleyin. Bu sayı, bir çekme direnci, bir dokunmatik yüzey veya bir topraklama yolu için yeterlidir ve bir motora 100 mA taşımak için tamamen yetersizdir. Çevresindeki devrenin geri kalanını tasarlamadan önce daima bir test izinin gerçek direncini ölçün.

Doldurma, Yönlendirme ve Yazdırma Ayarları

En yaygın hata, iletken PLA'yı dekoratif parçalar için kullanılanla aynı dolguyla basmaktır. İletkenlik sürekli bir dolgu ağı gerektirir ve dolgunun yüzde 20'si çoğunlukla havadır.

Dolgu arttıkça her iki eğri de hızla düşer, ancak Z yönü izi her noktada kabaca beş kat daha dirençli kalır. Bunun nedeni, nozulun her katmanı ayrı bir olay olarak biriktirmesi ve dolgu ağının katmanlar arasındaki küçük boşlukları kapatmak zorunda olmasıdır. Yüzde 20 dolguda iç kısmın büyük kısmı boştur ve malzeme nadiren sürekli bir iletken yol oluşturur. Yüzde 100 dolumda ağ, ekstruderin üretebileceği kadar yoğundur ve direnç pratikte minimum seviyeye ulaşır. Bir devre izinin parçadaki dikey bir duvardan geçmesi gerektiğinde iki eğri arasındaki boşluk önemlidir. Bu durumda, izi XY düzleminde düz bir şekilde yönlendirmek veya kısa bir bakır atlama teli yerleştirmek daha güvenilir bir tasarım seçeneğidir.

Pratik Uygulamalar ve Sınırları

İletken PLA belirli bir dizi iş için uygundur: basılı bir izin lehimli telin yerini aldığı düşük voltajlı, düşük akımlı devreler ve ayrıca statik yükü dağıtması gereken parçalar.

Listede dokunmaya duyarlı düğmeler hakimdir çünkü basit bir voltaj bölücüye bağlanan iletken bir ped, bir yapımcının yapabileceği en kolay güvenilir projedir. Daha sonra, yüklü PCB düzeneklerinin toz çekmesini veya deşarj almasını önleyen küçük klipsler, tepsiler veya kapaklardan oluşan ESD tüketen muhafazalar gelir. Kaydırma potansiyometreleri ve basınç şeritleri popülerdir çünkü basılı yüzeyin kendisi basıldığında, büküldüğünde veya dokunulduğunda direnç değiştirir. Sensör elektrotları, su seviyesi monitörlerinde, toprak nemi ölçüm cihazlarında ve eğitimsel biyo-sinyal kitlerinde görünür; burada basılı elektrotun sadece düşük akım devresini tamamlaması gerekir. PCB iz onarımı, yalnızca birkaç miliamper akıma sahip sinyal izlerinde çalışmasına rağmen onarım forumlarında ortaya çıkıyor. EMI koruması en küçük kategoridir çünkü ince iletken bir plastik film, bakır muhafazanın yaptığı gibi yüksek frekanslı alanları engelleyemez.

İletken PLA'nın En İyi Çalıştığı Yer

• Etkileşimli muhafazalarda ve kontrol panellerinde dokunmaya duyarlı düğmeler
• Basit analog kontroller için kaydırmalı potansiyometreler ve baskılı direnç şeritleri
• Tezgah elektroniği için ESD tüketen klipsler, tepsiler ve ekler
• Su seviyesi tespiti, cilt teması prototipleri ve toprak nemi sensörleri için elektrotlar
• Hobi kartlarındaki hasarlı düşük akım PCB izlerinin onarılması
• Piezodirenç etkilerinin sınıf gösterimleri için bükülme ve basınç sensörleri

Akımı düşük tutun. İletken PLA üzerindeki dar bir izin, ısıtma olmadan yaklaşık 10 ila 20 mA'den fazlasını taşıması beklenmemelidir. Parça büküldüğünde direnç kayar, bu nedenle dinamik tasarımlar iz bölgesindeki esnekliği en aza indirmelidir. ESD koruması yalnızca yazdırılan parça gerçekten toprağa bağlıysa çalışır; Yüzen bir iletken plastik parçası şarjı eşit olmayan şekilde depolar. Bu sınırlamaların hiçbiri materyali işe yaramaz hale getirmez ancak iyi çalışacağı ortamı tanımlar.

Basılı Bir Parça Yeterli Olmadığında: Endüstriyel İletken Filamentler

Statik kontrol bileşeni üretim hattının parçası haline geldiğinde durum değişir. Baskılı bir iletken PLA parçası, 55 ila 60 santigrat dereceye yakın bir cam geçişine, mütevazı bir aşınma direncine ve her katmanın kalitesine bağlı bir dirence sahiptir. Yükü sürekli olarak dağıtmak için fırçalara, rulolara, sileceklere veya temas şeritlerine ihtiyaç duyan üretim işlemleri, basılı parçanın hızla aşınmasına neden olur. İletken plastik fırça filamentlerinin devreye girdiği yer burasıdır. Üreticinin kendi kılavuzu iletken plastik fırça filamentlerinin uygulama örnekleri konveyör fırçalarına, PCB temizleyicilerine ve film topraklama silindirlerine karbon yüklü kılların nasıl yerleştirildiğini gösterir. Lif basılmak yerine çekildiği için iletkenliği tüm uzunluk boyunca süreklidir ve bir masaüstü yazıcının üretemeyeceği fırça profilleri halinde püsküllendirilebilir.

Radar karşılaştırması, baskılı iletken PLA ile üretilmiş iletken fırça filamanlarının neden birbirinin yerine kullanılamadığını gösteriyor. Baskılı PLA iletkenlik, tasarım özgürlüğü ve prototipleme hızı açısından avantajlıdır çünkü kullanıcı bir parçayı makinede şekillendirebilir ve birkaç saat içinde test edebilir. Karbon yüklü naylon fırça filamanı, aşınma direnci, ısı direnci ve statik dağılım stabilitesi açısından açık bir şekilde kazanır; bunlar, bir üretim bileşeninin günde binlerce kez sürtündüğü, kaydığı veya hareketli parçalara temas ettiği durumlarda tam olarak ihtiyaç duyduğu özelliklerdir. Endüstriyel kullanım için en önemli iki boşluk aşınma direnci ve ısı direncidir. PLA, 55 ila 60 santigrat dereceye yakın yumuşar, naylon fırça filamentleri ise bunun çok ötesindeki sıcaklıklarda kullanışlı sertliği korur. Statik kontrollü bir fırça, hareketli bir ağa veya tahta kenarına doğru ilerlerse, baskılı PLA kontağı birkaç saat içinde arızalanabilirken, iletken bir fırça filamanı, geometrisini ve iletkenliğini aylarca sürekli çalışma boyunca koruyabilir.

Böyle bir fırçanın içindeki malzeme seçimini düşünün. Birçok statik kontrollü fırça bloğu naylon PA612 fırça filamanı çünkü nemli fabrika havasında bile sertliği, aşınma ömrünü ve boyutsal kararlılığı dengeler. Daha yumuşak silme fırçaları ve daha dar silindir yarıçapları için naylon PA6 fırça filamanı daha kolay bükülür ve toz giderme ağları için standart bir seçim olmaya devam eder. Aynı fırçanın, statik geçişten önce işlenmiş kenarlardaki çapakları veya tortuları temizlemesi gerektiğinde, üreticiler iletken kılları aşındırıcı filaman tek bir fırça bloğunda olduğundan aşındırıcı ve statik kontrol işi tek geçişte gerçekleşir. 14 yıllık bileşim deneyimine ve 7000 metrekarelik bir fabrikaya sahip bir fırça filamanı üreticisi olan Ningbo Keying, tam olarak bu birleşik görevler için rutin olarak müşterinin çizimlerinden ve örneklerinden özel formülasyonlar geliştirmektedir.

Aşındırıcı Filament, Taş Aşındırıcı Filament Üreticileri İçin Fırça Ningbo Keying, Çin OEM / ODM aşındırıcı filament üreticileri ve taş aşındırıcı filament tedarikçileri için fırçadır. Ürünü Görüntüle →

Özel Naylon PA6 Fırça Filamanı Üreticileri, OEM / ODM Tedarikçileri Ningbo Keying, Çin OEM / ODM naylon PA6 fırça filament üreticileri ve naylon PA6 filament tedarikçileri, fabrika doğrudan satışları, Özelleştirilmiş ... Ürünü Görüntüle →

Özel Naylon PA612 Fırça Filamanı Üreticileri, OEM / ODM Tedarikçileri Ningbo Keying, Çin OEM / ODM naylon PA612 fırça filament üreticileri ve naylon PA612 filament tedarikçileri, fabrika doğrudan satışları, Özel... Ürünü Görüntüle →

Sonuç olarak

İletken PLA, prototip oluşturma ve hafif ESD malzemesi olarak atölyedeki yerini alıyor. Yüzde 100 dolgu kullanın, izleri XY düzleminde düz tutun, akımları onlarca miliamper ile sınırlandırın ve ESD parçalarını her zaman bir tel veya metal koruma aracılığıyla topraklayın. Uygulama sürekli fırçalamaya, sürekli ısıya veya aşındırıcı temasa geçtiğinde, yazdırmayı durdurun ve üretilmiş bir iletken fırça filamanı belirtin. İki malzeme ailesi farklı nişlere hizmet eder ve doğru seçim, hızlı ayarlanabilir bir prototipe mi yoksa dayanıklı bir üretim bileşenine mi ihtiyacınız olduğuna bağlıdır.