Prusament PC Space Grade Black 850g

Sobre el PC Space Grade Black

Prusament PC Space Grade Black es un material desarrollado para la industria espacial y aplicaciones de física de partículas. Sus principales ventajas son sus propiedades ESD seguras y su muy baja desgasificación. Además, su precio asequible y la facilidad con la que se imprime en impresoras de escritorio comunes lo convierten en un producto único en este sector. Gracias a sus excelentes propiedades ESD y su compatibilidad con impresoras 3D de escritorio, es adecuado no solo para piezas expuestas al espacio exterior, sino también para proyectos personales avanzados, como carcasas para dispositivos electrónicos y mucho más.

Material de alta gama al alcance de todos

Nuestro objetivo era crear un material profesional, pero asequible, que facilitase la creación de prototipos y la fabricación de componentes espaciales. Hasta ahora, solo materiales costosos como el PEEK, el PEKK y el PEI con propiedades ESD seguras eran adecuados en este campo. Todos estos materiales requieren impresoras industriales muy caras. El Prusament PC Space Grade Black se puede imprimir en la mayoría de las impresoras 3D Prusa, lo que reduce significativamente el precio final de los componentes fabricados y aumenta en gran medida la accesibilidad para todos.

Propiedades de disipación electrostática (ESD)

Una de las principales características necesarias para su uso en componentes espaciales es la disipación electrostática. Esta cualidad es importante no solo para los ingenieros espaciales, sino también para cualquiera que trabaje con dispositivos electrónicos. En el ámbito del hobby, los materiales con protección ESD pueden utilizarse para fabricar carcasas de PC personalizadas y productos similares.

La resistencia medida de los materiales disipativos oscila entre 10⁴ and 10¹¹ ohmios. Cualquier material con una resistencia superior se considera aislante y cualquier material con valores inferiores se considera conductor.

Hemos medido tanto la resistividad volumétrica como la resistividad superficial de muestras impresas en 3D con Prusament PC Space Grade Black, y los resultados confirmaron la naturaleza altamente disipativa del material. La resistividad volumétrica se midió en 2.2×10⁴ Ω⋅m,, mientras que la resistividad superficial era de 6×10⁷ Ω/sq. Estos valores excepcionales se obtuvieron directamente de las muestras impresas en 3D, sin ningún tipo de posprocesamiento, como el recocido o el lijado, lo que demuestra el rendimiento ESD inherente y constante del filamento. Esto demuestra que las piezas se pueden imprimir y poner en uso inmediatamente para una amplia gama de aplicaciones que requieren una disipación electrostática fiable.

Desgasificación

Bajo vacío, los polímeros liberan diversos monómeros residuales o productos de degradación polimérica. Esto puede afectar, o incluso dañar, los componentes electrónicos utilizados en el satélite (o cualquier otra maquinaria de precisión). Los gases liberados pueden contaminar los dispositivos ópticos o provocar mediciones inexactas de los sensores de precisión. Y, por último, la propia liberación de gas puede disminuir las propiedades físicas y mecánicas del material. La fabricación de polímeros termoplásticos con bajos niveles de desgasificación es un gran reto, y normalmente se consigue con materiales industriales caros, como el PEKK y el PEEK. Hemos podido cumplir los estrictos requisitos definidos por la Agencia Espacial Europea utilizando PC (policarbonato), que es un material relativamente barato, común y fácil de imprimir.

Valores de desgasificación medidos:

TML (Total Mass Loss): La pérdida de masa se representa como un porcentaje. El límite de la ESA es del 1%; el Prusament PC Space Grade Black alcanzó el 0.25%.

CVCM (Collected Volatile Condensable Material): El límite establecido por la ESA es inferior al 0.1%; el Prusament PC Space Grade Black alcanzó un 0.00% perfecto.

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

Puedes examinar los resultados y los métodos utilizados en nuestro artículo de presentación y el Informe de ensayo emitido por Aerospace & Advanced Composites GmbH.

Propiedades mecánicas

Al inicio de nuestro proyecto conjunto con TRL Space, realizamos una simulación mediante el método de elementos finitos para el diseño de un CubeSat de una sola unidad y establecimos los valores mínimos requeridos para las propiedades mecánicas que debían superar las piezas impresas en 3D. Estos valores mínimos eran 70 MPa para la resistencia a la tracción, 2 GPa para el módulo de elasticidad, 10 MPa para la adhesión entre capas y 100 °C para la temperatura de deflexión térmica (HDT).

Nos complace informar que el Prusament PC Space Grade Black superó con éxito estos criterios al alcanzar:

• Resistencia a la tracción: 75 MPa
• Módulo de elasticidad: 3.7 GPa
• Adhesión entre capas: 18 MPa
• HDT: 137.6 °C a una carga de 0.45 MPa

El hecho de superar estos valores (junto con las propiedades de desgasificación y ESD) convierte al filamento en un candidato ideal como material asequible adecuado para la futura producción de CubeSat. En la Ficha Técnica se puede encontrar más información sobre las propiedades mecánicas.

Configuración de Impresión

El Prusament PC Space Grade Black se puede imprimir en impresoras 3D de escritorio comunes, al igual que los policarbonatos normales. El filamento presenta poca o ninguna deformación. Se pueden imprimir sin problemas modelos de hasta 200x200mm en impresoras 3D Prusa.

Perfiles de impresoras 3D compatibles: Prusa Core One, MK4S, XL, Prusa Pro HT90 (También se pueden utilizar impresoras 3D de terceros)

Secado del filamento: Recomendamos secar el filamento antes de imprimir (6 h a 60 °C) y mantenerlo en una drybox durante la impresión para obtener los mejores resultados. Secar el Prusament PC Space Grade Black ofrece una precisión dimensional excepcional y las mejores propiedades mecánicas y de desgasificación.

ATRIBUTOS BÁSICOS

Trucos y consejos para principiantes

Es necesario una boquilla endurecida. Los aditivos de carbono son altamente abrasivos y pueden dañar las boquillas de latón.

El policarbonato no supone ningún riesgo significativo para la salud de los usuarios. Sin embargo, recomendamos imprimir en una habitación bien ventilada o en una impresora cerrada con filtración activa para mantener los niveles de UFP y COV lo más bajos posible. Los aditivos de carbono unidos al interior del polímero no suponen ningún riesgo para la salud. Se recomienda utilizar equipo de protección, como gafas, mascarilla y guantes, para el lijado intenso.

Todo el proceso de fabricación del componente es trazable de principio a fin. En primer lugar, proporcionamos datos de fabricación de filamentos para todas las bobinas de Prusament, incluyendo la consistencia del diámetro, el peso, la longitud, la ovalidad y la desviación estándar. En segundo lugar, puedes seguir el progreso de tu impresión 3D, incluyendo la telemetría, a través de Prusa Connect.

Encontrará más consejos detallados sobre impresión en nuestro artículo en blog.prusa3d.com y en nuestra Tabla de materiales.

Desarrollado en cooperación con TRL Space

Prusament PC Space Grade Black se desarrolló en colaboración con la empresa espacial checa TRL Space. Con sede en Brno, esta empresa ofrece misiones espaciales completas llave en mano. Esto incluye todo, desde el borrador inicial hasta el lanzamiento a la órbita y el análisis de los datos del satélite. TRL Space colabora con la Agencia Espacial Europea y otras organizaciones mundiales en este campo. Conecta a científicos, ingenieros y visionarios líderes de todo el mundo y desarrolla sus propias tecnologías para misiones tanto a la órbita terrestre como a la Luna. TRL Space forma parte del Grupo TRL - un dinámico grupo de empresas tecnológicas que suministran tecnologías avanzadas en todo el mundo. El Grupo TRL incluye empresas como TRL Drones, Zaitra, Corac Engineering y MecMa.

Notas

El Prusament PC Space Grade Black está fabricado por la propia Prusa Research.

El filamento de 1.75 mm se fabrica con una precisión de ±0.04 mm.

No garantizamos un bobinado perfecto para este tipo de filamento.