LATI3Dlab ist eine Ausgründung von LATI, die sich mit der Entwicklung und Herstellung von speziellen thermoplastischen Compounds beschäftigt, die für den 3D-Druck aus Filament geeignet sind. Unter den kürzlich entwickelten Compounds haben elektrisch leitfähige Materialien die Entwicklung von Anwendungen in den Bereichen Medizin, Elektronik, Robotik und Sensorik ermöglicht.
Dank Carbon Nanotubes und strukturiertem Ruß konnte der elektrische Widerstand von Kunststoffen auf PLA-Basis auf unter 10 Ω gesenkt werden - das ist viel näher an Metallen als an Polymeren. All dies bei außergewöhnlicher Homogenität und Isotropie der elektrischen Eigenschaften, unabhängig von der Abscheidungsmethode und der Füllung.
Erreicht wurde dies durch die Feinabstimmung der Materialrezeptur und die Suche nach dem besten Kompromiss zwischen Leitfähigkeit und Flexibilität des Filaments. Ein hochleitfähiges Filament kann aufgrund der Menge an Kohlenstoffpartikeln, die der Polymermatrix hinzugefügt wurden, zu spröde sein, so dass es unmöglich ist, die Spule zu wickeln und zu verwenden. Aus diesem Grund wurde ein Elastomer zusammen mit strukturiertem Ruß und mehrwandigen Nanoröhren in das PLA-Basispolymer dispergiert.
Die Auswahl des am besten geeigneten Elastomers erforderte mehrere Versuche, und das beste Ergebnis, d. h. hohe Leitfähigkeit und gleichzeitige Flexibilität des Filaments, wurde mit einer optimalen Extrusionstechnik und wahrscheinlicher Phasentrennung erzielt. Das letztgenannte Phänomen dürfte dazu beitragen, die leitfähigen Ladungen in einer der beiden inkompatiblen Polymerphasen zu konzentrieren, was sich auch an der raschen Zunahme der elektrischen Leitfähigkeit zeigt, die an der gedruckten Probe gemessen wurde.
Diese Technologie wurde zur Herstellung des von Filoalfa verkauften Alfaohm-Filaments verwendet. Das Team von Dr. Jesús E. Contreras-Naranjo am Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey verwendete Alfaohm dann für den 3D-Druck eines leitfähigen Sensors für den Einsatz in tragbaren medizinischen Anwendungen am Ort der Behandlung.
Nach entsprechender Oberflächenvorbereitung und Aktivierung der Kohlenstoffstrukturen erwies sich der Sensor als fähig, elektrische Signale von einem elektroanalytischen Gerät zu leiten, mit dem das Vorhandensein bestimmter Chemikalien nachgewiesen werden kann. Einzelheiten zum Herstellungsverfahren und zu den Testergebnissen sind in Electrochemistry Communications 130 (2021) 107098 veröffentlicht.
Die bemerkenswerte Leistung von 3D-druckbaren leitfähigen Compounds ist gekoppelt mit den schnellen Herstellungszeiten des FDM-Verfahrens, der Anpassungsfähigkeit an kundenspezifische Designs und den sehr wettbewerbsfähigen Herstellungskosten, insbesondere wenn es um Einwegteile geht. Diese Vorteile können einen entscheidenden Schritt in Richtung innovativer Anwendungen wie Superkondensatoren für Hybrid- oder Elektrofahrzeuge, Lithium-Ionen-Batterien und Solarzellen darstellen.
3D-Druckmaterialien mit der FFF-Technologie entwickeln sich schnell und werden zu funktionalen Produkten welche den 3D-Druckobjekten bestimmte technische Eigenschaften verleihen.
Das britische Unternehmen Fairfax 3D Design hat LATIOHM, ein elektrisch leitfähiges Polyamid von LATI S.p.A., als ideales Material für die Herstellung seines innovativen Druckbegrenzungsventils ausgewählt.
Das erfolgreiche Produkt LATIGEA B01 L/07 GRAU:2865, Teil einer Familie innovativer Thermoplaste aus jährlich erneuerbaren Ressourcen
Svantek, a leading company in the production of noise and vibration meters, has decided to successfully adopt LATIOHM electrically conductive compounds for the manufacture of the case of its new professional SV 104 IS dosimeter.
Im Bereich des 3D-Drucks werden, wie auch in anderen Bereichen, neue Referenzmärkte und zunehmend interessante Nischenmärkte erschlossen.