使用导电 Filaflex 进行 3D 打印

你有没有想过用你的 3D 打印机创造一些包含电子元件的东西？也许是传感器、导电迹线或射频噪声屏蔽？

用于 3D 打印的 FFF/FDM 导电丝 专为对结合 3D 打印和电子产品感兴趣的用户而设计。集成了开关、电位器、LED、电容式触摸传感器的导电组件……所有这一切以及更多都归功于它们。

专门开发用于实现电子导电元件的 3D 打印 ，导电丝是非常容易打印的材料，并且与市场上几乎所有的 FDM/FFF 3D 打印机兼容。

应用

它的应用多种多样，但以下方面尤为突出：

传感器

导电丝可用于制造电容式（触摸）传感器，用于日常生活中广泛使用的电子产品；它是设计人机界面设备的绝佳材料 （用于手机和平板电脑的手写笔）。

视频 1：尖头铅笔。来源：Proto-Pasta。

电容式传感传感器还可用于测量接近度、位置、湿度、液位和加速度。

导电轨道

导电丝的另一个应用是创建导电电路 用于电子产品，在柔性导电丝的情况下，也将适用于柔性电子产品。

图 1：驱动电路。来源：Recreus.

传统上，为了在他们的作品中添加导电电路，3D 打印爱好者必须设计带有必要凹槽的部件，以便在打印后添加铜线。 使用导电丝，布线可以与工件的构建过程同步进行 .

屏蔽射频噪声和电磁干扰

导电丝提供的高导电性不仅适用于 3D 印刷电路和传感器，还可用于防止 EMI（电磁干扰）和广泛应用中非常重要的 RF（射频）屏蔽应用。范围的行业。 EMI/RF屏蔽用于阻挡空间内的电磁场和射频电磁辐射； 在医院、实验室或航空航天工业环境中使用 EMI 和 RF 屏蔽以防止竞争信号非常重要，因为这些可能导致专有设备提供错误测量 . EMI/RF 屏蔽通过阻挡 AM、FM、电视、紧急服务和电话信号来实现这一点。导电灯丝是设计高度定制项目中使用的 RF/EMI 屏蔽的理想选择。

使用提示

设计用于室温操作的打印件 并用于低电压、低电流项目 仅（不超过 12 伏），超过 100mA 的电源应避免使用导电丝。

使用导电丝 (PLA) 打印几乎与使用标准 PLA 打印一样简单。没有必要使用带加热床的 3D 打印机，但如果您有，建议使用 50-60º C 的加热床，因为这样可以获得更好的附着力。

应尽可能避免导电丝被手上的污垢或环境中的灰尘污染，因此建议存放在干燥的地方 远离这些和/或其他颗粒。还建议在使用前后洗手并戴上手套。用户应避免长时间暴露在潮湿环境中。

一个喷嘴 推荐用于打印 至少 0.4 / 0.5 mm 的导电丝 .应始终在使用灯丝前后清洗 3D 打印机喷嘴，以避免打印并发症。导电丝容易粘在黄铜喷嘴上，因此建议在打印前清洁喷嘴的外表面 用油（技术油或国产油）或润滑剂减少打印过程中材料在喷嘴外侧的堆积。也可以使用防塑涂料。

图片 2：塑料防水涂料。来源：切片工程

导电丝的固有特性使得它不应在挤出机中闲置 3D 打印机（不打印时），因为它会膨胀并导致喷嘴堵塞（堵塞）。因此，打印后，应尽快将耗材从挤出机中取出，使用清洗耗材。清洁。

图 3：清洁灯丝。来源：智能材料。

在推荐温度下打印也很重要 ，因为如果您在较低温度下打印，熔体的粘度将不会达到最佳，因此它会膨胀并堵塞喷嘴；如果在更高的温度下打印，它会导致部分降解以及纳米材料的大量聚集，也会导致喷嘴堵塞。

如果喷嘴完全堵塞，尝试通过将喷嘴加热至 200ºC 来疏通并尝试用铜线去除堵塞物，或尝试熔化 ABS 或 PLA（硬丝）以拖动被困的材料，或将其浸泡在丙酮等中。如果无法解决问题，则需要更换新的喷嘴。为避免这种情况，必须考虑上述所有建议。

另一方面，让 3D 打印机的底座完全水平也很重要 ，否则大量材料会积聚在喷嘴的外表面上，凝固后会堵塞熔体的流动。因此，如果出现这种情况，应使用酒精清洁冷却烟嘴的外表面。

市场上的导电丝

导电 PLA（Proto-Pasta）： Proto-Pasta 的导电丝具有与 PLA 相似的软化温度，更柔韧，但层与层之间的粘附力较低。可通过1Kohm电阻控制任何元件，适用于低压电路、要求低导电性的数字键盘、arduino、触摸传感器、机器人和电子产品。

Koltron G1 石墨烯灯丝（Addnorth）： Koltron G1 灯丝掺杂 Aros 石墨烯（一种由 Graphmatech 公司开发并获得专利的石墨烯）和基于聚二氟乙烯 (PVDF) 的基质，这是一种具有优异机械、化学和热性能的先进塑料，体积电阻率仅为 2 Ω-cm.

Filaflex 导电（Recreus）： 接下来，我们就来详细了解一下这根灯丝。

Filaflex Conductive (Recreus)

Conductive Filaflex 是一种柔性 TPU 弹性丝 .具有 92A 硬度 , 它达到 100% 断裂伸长率 .拉伸后恢复原状，不变形、不断裂，具有优良的机械性能。 Filaflex 导电丝的体积电阻率约为 3.9 Ω-cm ，远高于其他导电丝。

制造商本身为我们提供了一系列技巧，能够解决使用这种灯丝打印时可能出现的任何问题：

1. 硬化喷嘴 ：无需与Filaflex导电丝一起使用。但是，在高强度使用的情况下，建议避免过度快速磨损。
2. 安全 ：使用导电 Filaflex 灯丝进行打印是完全安全的，不会损坏打印机，但要使其保持最佳状态，建议您在使用灯丝完成打印后彻底清洁喷嘴。因此，将消除可能留在热端中的任何类型的剩余物。打印后使用 X 是一个额外的步骤，也有助于清理。
3. 导电材料 ：为了使灯丝导电，Recreus 告知他们使用了一种特殊配方，其中含有炭黑，正是这种元素赋予 Filaflex 导电灯丝导电性。
4. 灵活性 ：用长丝打印后，不会失去其特有的弹性。由此产生的最终产品将始终具有柔韧性和导电性，并保持其其他特性不变。
5. 肖氏硬度 ：它的肖氏硬度为 92A，几乎适用于任何打印机（包括鲍登）。
6. 阻力 ：Filaflex Conductive 的电阻率约为 3.9 Ω-cm，但为确保符合其功能，用户必须考虑到电阻会根据印刷品而变化。此外，我们还必须考虑电路的电阻，不要忘记灯丝是为低电流应用而设计的。
7. 层间附着力 ：由于其高碳载量，热量会很快消散，并且工件的附着力会受到影响，具体取决于其几何形状。通过调整一些打印参数（速度 20-25 mm/s，温度 240-255 ºC，不使用层风扇），用户将能够解决这种快速耗散问题。

视频 2：Filaflex Conductive 的柔韧性和导电性。来源：Recreus.

总之，导电丝是专门设计用于 3D 打印电子导电元件的材料 使用市场上几乎所有的 FDM/FFF 3D 打印机，扩展增材制造的能力 或 3D 打印并允许缩短从开发到商业应用的路径 .