مقالات

معرفی فیلامنت های رسانا

با وجود انواع مختلف فیلامنت پرینتر سه ­بعدی قوی، منعطف و بادوام در دسترس، پروژه­ های ساختاری و مکانیکی همه جا انجام می­شود.اما فیلامنت ­های پرینتر سه­ بعدی رسانا هم وجود دارند – فیلامنتی که اسمش گویاست: رسانای الکتریکی.

فیلامنت رسانا چیست؟

اطلاعات بیشتر در باره فیلامنت های درخشان در تاریکی

با افزودن ذرات رسانای کربن به PLA یا ABS عملی کردن پروژه­ های علاقه­ مندان با پرینت مدارهای الکترونیکی با ولتاژ کم آسان است. تنها چند فیلامنت پرینتر سه ­بعدی رسانا همراه با یک PLA یا ABS متداول در یک دستگاه اکستروژن دوگانه.

چه زمانی باید از فیلامنت پرینتر سه­ بعدی رسانا استفاده کنم؟

با اینکه این نوع فیلامنت پرینتر سه ­بعدی تنها مدارهای کم ولتاژ را پوشش می­دهد، می­توان پروژه­های الکترونیکی مختلف را انجام داد. اگر در حال آزمایش هستید، کوپل کردن یک مدار را با LED ها، سنسورها یا حتی یک تمشک امتحان کنید! اگر به دنبال چیز خاص ­تری هستید، ایده ­های محبوب شامل کنترل­ کننده­ های بازی، کیبوردهای دیجیتال و پد لمسی هستند.

مزایا و معایب کار با فیلامنت پرینتر سه­ بعدی رسانا

• مزایا: ایده­ آل برای پروژه­ های الکترونیکی
• معایب: انتخاب محدود

فیلامنت رسانا ، یکی از مواد در حال ظهور است که برای پروژه‌های الکترونیکی دست ساز یا مدارهای کوچک بسیار مناسب است. رسانا بودن به این معناست که می‌تواند الکتریسیته را از خود عبور دهد، از این رو، این فیلامنت در مواردی مانند کلیدهای امنیتی ، دستکش‌های ال ای دی ، و حتی حسگرهای تنظیم سطح بستر در پرینتر سه بعدی(Auto Level sensor) کاربرد دارد.

در این فیلامنت، غالبا PLA ماده‌ی پایه (اصلی) است، اما مواد دیگری نیز در آن استفاده می‌شود (برای مثال ABS). بیشتر فیلامنت های رسانا، در بین دیگر افزودنی‌ها، بیشتر حاوی کربن گرافیته شده یا گرافن هستند که منجر به رسانایی فیلامنت می‌شوند.

در این مقاله، کمی در مورد علوم به کار رفته و کاربردهای این فیلامنت های رسانا صحبت خواهیم کرد.

اصول اولیه کار با فیلامنت رسانا

PLA رسانا به یک منبع نیرو مانند باتری نیاز دارد تا بتواند الکتریسیته را منتقل کند. گرچه این فیلامنت می‌تواند الکتریسیته را تحمل کند، اما اعمال برق زیادتر از حد به آن منجر به سوختن پلاستیک بدنه شده و مواد سرطان زا آزاد می‌کند. بنابراین از حد مجاز آن نیروی بیشتری اعمال نکنید و این کار را امتحان نکنید. آزمایشات تنش‌های الکتریکی نشان داده‌اند که PLA رسانا می‌تواند بین 0 تا 60 ولت و یا 100 میلی آمپر را تحمل کند، اما این مقدار بسته به برند فیلامنت می‌تواند متغیر باشد.

اگرچه این فیلامنت ها نمی‌توانند برق خانه شما را تامین کنند، اما در کارهای کوچک مانند PCB های سفارشی، مدارها، یا اجزای الکترونیکی که برق دستگاه‌های کوچک مانند لامپ‌ها یا حسگرهای LED را تامین می‌کنند، می‌توانند مورد استفاده قرار بگیرند. در اینجا از واژه‌ی کوچک استفاده می‌کنیم، زیرا PLA رسانا، تنها می‌تواند در دستگاه‌های با ولتاژ پایین کار کند. و منظور از پروژه‌ها، آنهایی هستند که برای کار کردن نیاز به انرژی زیادی ندارند یا انرژی زیادی نمی‌طلبند. بنابراین به هنگام استفاده از آنها این نکات را باید به خاطر داشته باشیم.

ولتاژ و مقاومت ویژه

برخی از فیلامنت های رسانا برای تحمل ولتاژهای مشخص، نسبت به بقیه مجهز تر هستند. به همین علت، محصولات را با توجه به مقاومت الکتریکی آنها طبقه بندی می‌کنیم که مقدار آن عکس مقدار هدایت است.کسانی که با الکترونیک آشنا هستند، می‌دانند مقاومت چیست (بر حسب Ω اندازه گیری می‌شود)، مقاومت یک مقدار ثابت و مشخص است. از طرف دیگر، مقاومت ویژه (بر حسب Ω.m اندازه گیری می‌شود) یک معیار کلی است که توصیف کننده‌ی میزان مقاومت ماده در برابر شار جریان است. مقاومت یک شیء به مقاومت ویژه و ابعاد آن بستگی دارد:
R=P(L/A)

 P مقاومت ویژه، L طول قطعه، و A مساحت سطح مقطع آن است. بنابراین، ممکن است که یک مقاومت Ω100، Ω 100 مقاومت داشته باشد، اما خود ماده‌ی سازنده، می‌تواند مقاومت ویژه‌ی دیگری داشته باشد.

جدا از ریاضیات، تمام چیزی که از این مقاله لازم است بدانید، این است که هر چه مقاومت ویژه کمتر باشد، فیلامنت رسانا،رسانا تر خواهد بود و بالعکس. همچنین، مقاومت ویژه که در واحد Ω.m است، توسط تولید کننده بر روی آن ذکر می‌شود.

مقایسه‌ی مقاومت ویژه

فیلامنت هایی که در این فهرست نام برده شده‌اند، مقاومت ویژه‌های متفاوتی دارند، بنابراین قبل از خرید اطمینان حاصل کنید که به دنبال چه مقاومتی هستید. برای کمک به ارزیابی اهمیت مقادیر ویژه، چند مثال در اینجا آورده شده است:

• مس: Ω.cm 0.00000168 (بسیار رسانا)
• آب آشامیدنی: Ω.cm 20000-2000 (رسانا)
• سیلیکون: Ω.cm 230000 (نیمه رسانا)
• لاستیک سخت: Ω.cm 1000000000000000 (نارسانا)

همچنین، مهم است که بدانید که پرینتر سه بعدی که از فیلامنت رسانا استفاده می‌کند، ممکن است قطعه‌ی نهایی در تمام جهات به یک اندازه رسانا نباشد. چون ماده در صفحه‌ی XY به طور پیوسته پرینت سه بعدی شده اما در جهت Z به صورت لایه لایه چاپ سه بعدی می‌شود. بنابراین، مولکول‌های ماده، در حالت اول، بهتر در تماس با یکدیگر هستند. از این رو، برای دستیابی به بهترین رسانایی، جهت قطعه و جهت چاپ کردن بسیار حائز اهمیت است.


پرینتر سه بعدی ماهان اصفهان ارائه دهنده کلیه خدمات پرینت سه بعدی اصفهان و فروش انواع فیلامنت پرینتر سه بعدی