Создание проводящей электроники с гибким филаментом Filaflex Conductive

Хотели печатать на 3D-принтере детали с электроникой? Датчики, проводящие дорожки, экранирование от радиочастотного шума?

Проводящие филаменты FFF/FDM — для объединения 3D-печати и электроники. Кондуктивные сборки со переключателями, потенциометрами, LED, емкостными сенсорами — всё реально.

Специально разработаны для 3D-печати электропроводящих компонентов, легко печатаются, совместимы почти со всеми FDM/FFF принтерами.

Применения

Датчики

Проводящий филамент → ёмкостные (сенсорные) датчики в бытовых гаджетах. Идеален для человеко-машинных интерфейсов (стайлусы для телефонов/планшетов).

Ёмкостные сенсоры также измеряют близость, положение, влажность, уровни жидкостей, ускорение.

Проводящие дорожки

Создание электрических цепей для электроники. Для гибких филаментов — применимо к гибкой электронике.

Раньше энтузиасты проектировали пазы для укладки медного провода после печати. С проводящим филаментом проводка печатается одновременно со строительством детали.

Экранирование от RF-помех и ЭМИ

Высокая проводимость — не только для цепей/сенсоров, но и для EMI/RF shielding в критических отраслях (больницы, лабы, аэрокосмос). Конкурирующие сигналы дают ложные измерения. Экранирование блокирует AM, FM, TV, экстренную связь, телефонию. Проводящий филамент идеален для кастомных RF/EMI экранов.

Рекомендации по эксплуатации

• Работа при комнатной температуре, низкое напряжение/ток (≤12 В, ≤100 мА).
• Печать ≈ стандартного PLA. Стол не обязателен, но при наличии — 50–60°C для лучшей адгезии.
• Избегать загрязнения грязью/пылью: хранение в сухом месте, чистые руки/перчатки, никакого длительного контакта с влагой.
• Дюза ≥0,4/0,5 мм. Дюза всегда мыть до/после печати. Проводящий филамент липнет к латуни — смазать внешнюю поверхность дюзы маслом (тех/бытовым) или пластик-отталкивающей краской.

• Не оставлять филамент в экструдере без печати — расширяется, забивает дюз (clogging). После печати — сразу выгружать + чистящий филамент.

• Строго рекомендованная t° печати. Ниже — вязкость не оптимальна → расширение → забивание. Выше — деградация + агломерация наноматериалов → забивание.
• При полном зазоре: нагреть дюзу до 200°C, медь проводом, или растопить ABS/PLA (жёсткие) для вытягивания, или ацетон. Если не помогло — замена дюзы.
• Идеально выровненный стол. Иначе накопление материала на внешней поверхности дюзы → забивание. Остывшую дюзку чистить спиртом.

Проводящие филаменты на рынке

• Conductive PLA (Proto-Pasta): t° размолвления ≈ PLA, гибче, но хуже межслойная адгезия. Работает через 1 кОм — низковольтные цепи, цифровые клавиатуры, Arduino, тач-сенсоры, робототехника.
• Koltron G1 graphen filament (Addnorth): допинг Aros Graphene (патент Graphmatech), матрица PVDF (передовые мех/хим/термо-свойства), объёмное сопротивление всего 2 Ω·см.
• Filaflex Conductive (Recreus): подробнее ниже.

Filaflex Conductive (Recreus)

Гибкий TPU-эластомер. Shore 92A, 100% относительное удлинение на разрыв — возвращается в форму без деформации/разрыва, отличная механика. Объёмное сопротивление ~3,9 Ω·см — выше, чем у аналогов.

Советы производителя:

1. Закаленная дюза: не обязательна, но при интенсивной печати — рекомендуется против быстрого износа.
2. Безопасность: печать безопасна, не убивает принтер. После печати — тщательно чистить дюз (удалить остатки в хотенде). Доп. шаг — чистка X.
3. Проводимость: спец. формула с техническим углём (carbon black) — источник проводимости.
4. Гибкость: после печати эластичность сохраняется 100% — деталь гибкая и проводящая.
5. Shore 92A: совместим почти со всеми принтерами (в т.ч. Bowden).
6. Сопротивление: ~3,9 Ω·см, но меняется в зависимости от печати. Учитывать сопротивление цепи, филамент для низкоточных приложений.
7. Межслойная адгезия: высокий карбон → быстрое рассеивание тепла → адгезия страдает. Лечится параметрами: скорость 20–25 мм/с, t° 240–255°C, выключить вентилятор слоя.

Итог: проводящие филаменты — спецматериалы для 3D-печати электропроводящих компонентов на любом FDM/FFF, расширяющие аддитивное производство и сокращающие путь от разработки к коммерциализации.