出版物: 2024 年 4 月 18 日

TPE的导电性3D打印


Johanna Schmid,凯柏胶宝®的行业市场经理,探讨了在使用热塑性弹性体(TPE)进行电导材料3D打印方面的挑战和进展。



Johanna Schmid,凯柏胶宝®的行业市场经理,探讨了使用热塑性弹性体(TPE)和导电材料进行3D打印的挑战和进展。在她的博客文章中,她强调了传统3D打印工艺在使用TPE材料时所面临的限制,例如转换困难和均匀挤出等问题。她提出了使用TPE颗粒挤出技术的解决方案,并强调了其多功能性、成本效益以及适用于功能性原型制作和批量生产的特点。此外,她还突出了各种应用中对导电材料需求不断增长的趋势。

 

TPE在3D打印中的应用

到目前为止,人们早已确认了3D打印的优点和缺点,其中包括灵活的设计、快速原型制作、成本效益,但也存在材料的限制。在处理硬度低于70 Shore A的TPE材料时,经典的3D打印过程很快就会达到其极限,而导致这种情况的原因有很多,例如:可能无法将所需材料转换为烧结过程所需的粉末形式而不需要额外的努力,材料在激光束中可能无法均匀或快速熔化,或者可能无法使丝线均匀挤出。无论打印机使用的技术是什么,这都是一个常见的障碍:软性TPE材料不能直接使用传统系统进行加工。


为了应对这一挑战,3D打印解决方案供应商需要找到可靠处理TPS化合物的方法。幸运的是,我们已经通过不同的方法成功解决了这个处理问题。随着越来越多的TPE化合物可以用于3D打印,我想简要概述我们最近采用的一种主要技术,用于打印具有导电性TPE的原型,以满足对传感器、柔性导线或电缆管理系统等应用需求不断增长的趋势。
 


TPE的颗粒挤出技术

为了满足同时使3D打印更加灵活多样或用于批量生产的需求,直接颗粒挤出的概念被提出。这种方法将3D打印的优点与广泛可用的聚合物颗粒的优势相结合,包括凯柏胶宝®产品组合的广泛范围。与注塑成型或金属铣削相比,这种方法能够创造出无法实现的结构。商业可用塑料的材料特性、硬度和表面处理的多样性是非常显著的。

与经典的3D打印丝相比,成本也更低。由于材料选择几乎是无限的,颗粒挤出技术是功能原型制作的助推器。由于材料成本低廉且通过量大,它也为小型和中型系列生产打开了大门。
 


材料中导电性的重要性

总的来说,各种塑料材料的功能要求都在不断增加。以汽车为例:一辆汽车可能配备了超过70个传感器,用于监测车辆的各个方面。由此可见,无论是传感器、触摸屏的操作辅助还是残余电流的散热,都需要具有导电性的材料。因此,塑料制造商需要提供具有低电阻率的材料。在项目的最初阶段使用可用于3D打印的材料将带来巨大的好处。

因此,我们已成功测试了我们的导电EC系列,验证了其在3D打印方面的可行性。随着市场对基于传感器信息的各种应用前景看好,拥有适用于快速原型制作的材料将使客户和制造商受益。