Prusament PC Space Grade Black 850g

À propos du PC Space Grade Black

Le Prusament PC Space Grade Black est un matériau développé pour l'industrie spatiale et les applications de la physique des particules. Ses principaux avantages sont ses propriétés antistatiques et son très faible dégazage. De plus, son prix abordable et sa facilité d'impression sur les imprimantes de bureau courantes en font quelque chose d’unique dans cette industrie. En raison de ses excellentes propriétés antistatiques et de sa compatibilité avec les imprimantes 3D de bureau, il convient non seulement aux pièces exposées à l'espace, mais également aux projets personnels avancés, tels que les boîtiers pour appareils électroniques et plus encore.

Matériau haut de gamme accessible à tous

Notre objectif était de créer un matériau professionnel, mais abordable, qui faciliterait le prototypage et la fabrication de composants spatiaux. Jusqu'à présent, seuls des matériaux coûteux comme le PEEK, le PEKK et le PEI dotés de propriétés antistatiques étaient adaptés dans ce domaine. Tous ces matériaux nécessitent des imprimantes industrielles très coûteuses. Le Prusament PC Space Grade Black peut être imprimé sur la plupart des imprimantes 3D Prusa, ce qui réduit considérablement le prix final des composants fabriqués et augmente considérablement l’accessibilité pour tous.

Propriétés de dissipation électrostatique (ESD)

L’une des principales caractéristiques nécessaires à l’utilisation de composants spatiaux est la dissipation électrostatique. Cette qualité est importante non seulement pour les ingénieurs spatiaux mais aussi pour tous ceux qui travaillent avec des appareils électroniques. Dans le cadre d'une utilisation amateur, les matériaux antistatiques peuvent être utilisés pour fabriquer des boîtiers PC personnalisés et des produits similaires.

La résistance mesurée des matériaux dissipatifs varie entre 10⁴ et 10¹¹ Ohms. Ohms. Tout ce qui a une résistance plus élevée est considéré comme isolant et tout ce qui a des valeurs inférieures est considéré comme un matériau conducteur.

Nous avons mesuré à la fois le volume et la résistivité superficielle d'échantillons imprimés en 3D avec du Prusament PC Space Grade Black, et les résultats ont confirmé la nature hautement dissipative du matériau. La résistivité volumique a été mesurée à >2,2×10⁴ Ω⋅m, tandis que la résistivité superficielle était de 6×10⁷ Ω/sq. Ces valeurs exceptionnelles ont été obtenues directement à partir des échantillons imprimés en 3D, sans aucun post-traitement, tel que la recuisson ou le ponçage, ce qui témoigne des performances ESD inhérentes et régulières du filament. Cela démontre que les pièces peuvent être imprimées et immédiatement mises en service pour une large gamme d’applications nécessitant une dissipation électrostatique fiable.

Dégazage

Divers monomères résiduels ou produits de dégradation des polymères sont libérés des polymères sous vide. Cela peut affecter, voire endommager, l’électronique utilisée sur le satellite (ou toute autre machine de précision). Les gaz libérés peuvent contaminer les dispositifs optiques ou provoquer des mesures inexactes de capteurs précis. Et enfin, la libération de gaz elle-même peut diminuer les propriétés physiques et mécaniques du matériau. La fabrication de polymères thermoplastiques à faible niveau de dégazage est un grand défi, et elle est généralement réalisée à l'aide de matériaux de qualité industrielle coûteux, tels que le PEKK et le PEEK. Nous avons pu répondre aux exigences strictes définies par l’Agence spatiale européenne en utilisant du PC (polycarbonate), un matériau relativement bon marché, courant et facile à imprimer.

Valeurs de dégazage mesurées :

TML (perte de masse totale) : La perte de masse est représentée en pourcentage. La limite de l’ESA est de 1% ; le Prusament PC Space Grade Black a atteint 0,25%.

CVCM (Matière Volatile Condensable Collectée) : La limite indiquée par l'ESA est moins de 0,1 % ; le Prusament PC Space Grade Black a atteint un 0,00 % parfait.

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

Vous pouvez examiner les résultats et les méthodes utilisées dans notre article d'annonce et le rapport de test publié par Aerospace & Advanced Composites GmbH.

Propriétés mécaniques

Au début de notre projet commun avec TRL Space, nous avons réalisé une simulation par la méthode des éléments finis pour un design de CubeSat seul et établi les valeurs minimales requises pour les propriétés mécaniques que les pièces imprimées en 3D doivent dépasser. Ces valeurs minimales étaient de 70 MPa pour la résistance à la traction, de 2 GPa pour le module de traction, de 10 MPa pour l'adhérence intercouche et de 100 °C pour la température de déflexion à chaud (HDT).

Nous sommes heureux d'annoncer que le Prusament PC Space Grade Black a dépassé avec succès ces critères puisque nous avons atteint :

• Résistance à la traction : 75 MPa
• Module de traction : 3,7 GPa
• Adhésion intercouche : 18 MPa
• HDT : 137,6 °C à une charge de 0,45 MPa

Le dépassement de ces valeurs (ainsi que les propriétés de dégazage et ESD) fait du filament un candidat solide en tant que matériau abordable adapté à la future production de CubeSat. Vous trouverez plus de détails sur les propriétés mécaniques dans la fiche technique.

Réglages d'impression

Le Prusament PC Space Grade Black peut être imprimé sur des imprimantes 3D de bureau courantes, tout comme les polycarbonates ordinaires. Le filament présente peu ou pas de déformation. Des modèles aussi grands que 200x200 mm peuvent être imprimés en toute sécurité sur les imprimantes 3D Prusa sans aucun problème.

Profils d'imprimante 3D pris en charge : Prusa CORE One, MK4S, XL, Prusa Pro HT90 (Des imprimantes 3D tierces peuvent également être utilisées)

Séchage du filament : Nous recommandons de sécher le filament avant l'impression (6h à 60 °C) et de le conserver dans une boîte sèche pendant l'impression pour obtenir les meilleurs résultats. Du Prusament PC Space Grade Black sec offre une précision dimensionnelle exceptionnelle et les meilleures propriétés mécaniques et de dégazage.

CARACTÉRISTIQUES DE BASE

Trucs & astuces pour débutants

Une buse durcie est nécessaire, car les additifs au carbone sont un matériau hautement abrasif qui peut endommager les buses en laiton.

Le polycarbonate ne présente aucun risque significatif pour la santé des utilisateurs. Cependant, nous recommandons toujours d'imprimer dans une pièce bien ventilée ou dans une imprimante fermée avec filtration active pour maintenir les niveaux d'UFP et de COV aussi bas que possible. Les additifs de carbone liés à l’intérieur du polymère ne présentent aucun risque pour la santé. L'utilisation d'équipements de protection, tels que des lunettes de protection, un masque et des gants, est recommandée pour un ponçage intense.

L’ensemble du processus de fabrication du composant est traçable du début à la fin. D'abord, nous fournissons des données sur la fabrication des filaments pour toutes les bobines de Prusament, y compris la régularité du diamètre, le poids, la longueur, l'ovalité et l'écart type. Deuxièmement, vous pouvez suivre la progression de votre impression 3D, y compris la télémétrie, via Prusa Connect.

Vous pouvez trouver des conseils d'impression plus détaillés dans notre article sur blog.prusa3d.com et dans notre Table des matériaux.

Développé en coopération avec TRL Space

Le Prusament PC Space Grade Black a été développé en coopération avec la société spatiale tchèque TRL Space. Basée à Brno, cette société propose des missions spatiales clés en main complètes. Cela comprend tout, depuis l’ébauche initiale jusqu’au lancement en orbite et à l’analyse des données satellitaires. TRL Space coopère avec l’Agence spatiale européenne et d’autres organisations mondiales dans ce domaine. Elle connecte les plus grands scientifiques, ingénieurs et visionnaires du monde entier et développe ses propres technologies pour les missions en orbite terrestre et sur la Lune. TRL Space fait partie du groupe TRL - un groupe dynamique d'entreprises technologiques fournissant des technologies de pointe dans le monde entier. Le groupe TRL comprend des sociétés telles que TRL Drones, Zaitra, Corac Engineering et MecMa.

Notes

Le Prusament PC Space Grade Black est fabriqué en interne par Prusa Research.

Le filament de 1,75 mm est fabriqué avec une précision de ± 0,04 mm.

Nous ne garantissons pas un enroulement parfait pour ce type de filament.