Prusament PC Space Grade Black 850g

Über PC Space Grade Black

Prusament PC Space Grade Black ist ein Material, das für die Raumfahrtindustrie und Anwendungen der Teilchenphysik entwickelt wurde. Seine Hauptvorteile sind seine ESD-sicheren Eigenschaften und die sehr geringe Ausgasung. Außerdem machen sein erschwinglicher Preis und das einfache Drucken auf gängigen Desktop-Druckern es zu etwas Einzigartigem in dieser Branche. Aufgrund seiner hervorragenden ESD-Eigenschaften und seiner Kompatibilität mit Desktop-3D-Druckern eignet es sich nicht nur für Teile, die dem Weltraum ausgesetzt sind, sondern auch für anspruchsvolle persönliche Projekte, wie Gehäuse für elektronische Geräte und mehr.

High-End-Material für jedermann verfügbar

Unser Ziel war es, ein professionelles, aber dennoch erschwingliches Material zu schaffen, das das Prototyping und die Herstellung von Raumfahrtkomponenten erleichtert. Bisher waren nur teure Materialien wie PEEK, PEKK und PEI mit ESD-sicheren Eigenschaften für diesen Bereich verwendbar. Alle diese Materialien erfordern sehr teure Industriedrucker. Prusament PC Space Grade Black kann auf den meisten Prusa 3D-Druckern gedruckt werden, was den Endpreis der hergestellten Komponenten erheblich reduziert und die Verfügbarkeit für jedermann stark erhöht.

Elektrostatische Ableitfähigkeit (ESD)

Eine der wichtigsten Eigenschaften, die für die Verwendung in Weltraumkomponenten erforderlich sind, ist die elektrostatische Ableitung. Diese Eigenschaft ist nicht nur für Raumfahrtingenieure wichtig, sondern auch für jeden, der mit elektronischen Geräten arbeitet. Im Hobbybereich können die ESD-sicheren Materialien für die Herstellung individueller PC-Gehäuse und ähnlicher Produkte verwendet werden.

Der gemessene Widerstand von dissipativen Materialien liegt zwischen 10⁴ and 10¹¹ Ohms. Alles, was einen höheren Widerstand hat, gilt als isolierend und alles mit niedrigeren Werten als leitendes Material.

Wir haben sowohl den Volumen- als auch den Oberflächenwiderstand von 3D-gedruckten Mustern aus Prusament PC Space Grade Black gemessen, und die Ergebnisse bestätigen die hochgradig dissipative Natur des Materials. Der Volumenwiderstand wurde mit 2,2×10⁴ Ω-m, gemessen, während der Oberflächenwiderstand 6×10⁷ Ω/qm. Diese außergewöhnlichen Werte wurden direkt von den 3D gedruckten Proben erhalten, ohne jegliche Nachbearbeitung, wie z.B. Wärmebehandlung oder Schleifen, was die inhärente und konsistente ESD-Leistung des Filaments unter Beweis stellt. Dies zeigt, dass Teile gedruckt und sofort für eine breite Palette von Anwendungen eingesetzt werden können, die eine zuverlässige elektrostatische Ableitung erfordern.

Ausgasen

Verschiedene Restmonomere oder Abbauprodukte von Polymeren werden unter Vakuum aus den Polymeren freigesetzt. Dies kann die auf dem Satelliten (oder anderen präzisen Maschinen) verwendete Elektronik beeinträchtigen oder sogar beschädigen. Freigesetzte Gase können optische Geräte verunreinigen oder ungenaue Messungen von präzisen Sensoren verursachen. Und schließlich kann die Gasfreisetzung selbst die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Materials beeinträchtigen. Die Herstellung thermoplastischer Polymere mit geringen Ausgasungswerten ist eine große Herausforderung, die in der Regel nur bei teuren Materialien in Industriequalität wie PEKK und PEEK erreicht wird. Wir konnten die strengen Anforderungen der Europäischen Weltraumorganisation erfüllen, indem wir PC (Polycarbonat) verwendeten, ein relativ preiswertes, gängiges und leicht zu druckendes Material.

Gemessene Ausgasungswerte:

TML (Total Mass Loss, Gesamter Massenverlust ): Der Massenverlust wird in Prozent angegeben. Der ESA-Grenzwert liegt bei 1%; Prusament PC Space Grade Black erreicht 0,25%.

CVCM (Collected Volatile Condensable Material, Gesammeltes flüchtiges kondensierbares Material): Der von der ESA angegebene Grenzwert liegt bei weniger als 0,1 %; das Prusament PC Space Grade Black erreichte perfekte 0,00 %.

RML (Recovered Mass Loss): The maximum limit stated by ESA is 1.0 %; the Prusament PC Space Grade Black reached 0.12 %.

Sie können die Ergebnisse und die verwendeten Methoden in unserem Bekanntmachungsartikel und dem Testbericht der Aerospace & Advanced Composites GmbH nachlesen.

Mechanische Eigenschaften

Zu Beginn unseres gemeinsamen Projekts mit TRL Space haben wir eine Finite-Elemente-Methode-Simulation für einen CubeSat-Entwurf mit nur einer Einheit durchgeführt und die minimal erforderlichen Werte für mechanische Eigenschaften festgelegt, die 3D-gedruckte Teile überschreiten sollten. Diese Mindestwerte waren 70 MPa für die Zugfestigkeit, 2 GPa für den Zugmodul, 10 MPa für die Zwischenschichthaftung und 100 °C für die Wärmeformbeständigkeit (HDT).

Wir freuen uns, Ihnen mitteilen zu können, dass Prusament PC Space Grade Black diese Kriterien erfolgreich übertroffen hat. Wir erreichen:

• Zugfestigkeit: 75 MPa
• Zugkraftmodul: 3,7 GPa
• Zwischenschichthaftung: 18 MPa
• HDT: 137,6 °C bei 0,45 MPa Belastung

Die Überschreitung dieser Werte (zusammen mit den Ausgasungs- und ESD-Eigenschaften) macht das Filament zu einem starken Kandidaten als erschwingliches Material geeignet für die zukünftige CubeSat-Produktion. Weitere Details zu den mechanischen Eigenschaften finden Sie im Technischen Datenblatt.

Druckeinstellungen

Prusament PC Space Grade Black kann auf herkömmlichen Desktop-3D-Druckern gedruckt werden, genau wie normales Polycarbonat. Das Filament verzieht sich kaum bis gar nicht. Modelle bis zu einer Größe von 200x200 mm können ohne Probleme auf Prusa 3D-Druckern gedruckt werden.

Unterstützte 3D-Druckerprofile: Prusa Core One, MK4S, XL, Prusa Pro HT90 (Es können auch 3D-Drucker von Drittanbietern verwendet werden)

Trocknen des Filaments: Wir empfehlen, das Filament vor dem Drucken zu trocknen (6 h bei 60 °C) und es während des Drucks in einer Trockenbox aufzubewahren, um beste Ergebnisse zu erzielen. Trockenes Prusament PC Space Grade Black bietet außergewöhnliche Maßgenauigkeit und die besten mechanischen und ausgasenden Eigenschaften.

GRUNDLEGENDE EIGENSCHAFTEN

Tipps & Tricks für Anfänger

Eine gehärtete Düse ist notwendig, da Kohlenstoffadditive ein stark abrasives Material sind, das Messingdüsen beschädigen kann.

Polycarbonat stellt kein nennenswertes Gesundheitsrisiko für den Benutzer dar. Wir empfehlen dennoch, in einem gut belüfteten Raum oder in einem geschlossenen Drucker mit aktiver Filterung zu drucken, um die UFP- und VOC-Werte so niedrig wie möglich zu halten. Die im Polymer gebundenen Kohlenstoffadditive stellen kein Gesundheitsrisiko dar. Die Verwendung von Schutzausrüstung wie Schutzbrille, Atemschutzmaske und Handschuhen wird für intensive Schleifarbeiten empfohlen.

Der gesamte Herstellungsprozess des Bauteils ist von Anfang bis Ende rückverfolgbar. Erstens stellen wir für alle Prusament-Spulen Daten zur Filament-Herstellung zur Verfügung, einschließlich Durchmesser-Konsistenz, Gewicht, Länge, Ovalität und Standardabweichung. Zweitens können Sie den Fortschritt Ihres 3D-Drucks, einschließlich der Telemetrie, über Prusa Connect verfolgen.

Weitere ausführliche Tipps zum Drucken finden Sie in unserem Artikel auf blog.prusa3d.com und in unserer Materialtabelle.

Entwickelt in Zusammenarbeit mit TRL Space

Prusament PC Space Grade Black wurde in Zusammenarbeit mit dem tschechischen Raumfahrtunternehmen TRL Space entwickelt. Dieses Unternehmen mit Sitz in Brünn bietet komplette schlüsselfertige Raumfahrtmissionen an. Dazu gehört alles vom ersten Entwurf über den Start in die Umlaufbahn bis hin zur Analyse der Satellitendaten. TRL Space arbeitet mit der Europäischen Weltraumorganisation und anderen globalen Organisationen in diesem Bereich zusammen. Es bringt führende Wissenschaftler, Ingenieure und Visionäre aus der ganzen Welt zusammen und entwickelt eigene Technologien für Missionen sowohl in die Erdumlaufbahn als auch zum Mond. TRL Space ist ein Teil der TRL Group - einer dynamischen Gruppe von Technologieunternehmen, die weltweit zukunftsweisende Technologien anbieten. Zur TRL Group gehören Unternehmen wie TRL Drones, Zaitra, Corac Engineering und MecMa.

Bemerkungen

Prusament PC Space Grade Black wird im eigenen Haus von Prusa Research hergestellt.

Dieses 1,75 mm Filament wird mit einer Präzision von ±0,04 mm hergestellt.

Für diese Art von Filament können wir keine perfekte Wicklung garantieren.