TETHON 3D和MECHNANO用新型高溫3D打印樹脂制造ESD零件

2021年9月13日，南極熊獲悉，陶瓷3D打印專家Tethon3D與增材制造材料公司Mechnano合作，開發(fā)了一種新型高溫、ESD安全樹脂，可應(yīng)用于基于SLA的3D打印機(jī)。

這種被命名為C-lite的光敏樹脂可以承受高達(dá)225°C的溫度，并使用Mechnano專有的碳納米管（CNT）技術(shù)——“MechT”，來消散靜電。據(jù)這兩家公司稱，這是3D打印行業(yè)第一個(gè)具有ESD特性的高溫樹脂。合作商預(yù)計(jì)C-lite在電子制造、汽車、國(guó)防等部門的電子相關(guān)應(yīng)用中會(huì)有很大需求。

Tethon 3D的首席執(zhí)行官TrentAllen說："我們的材料團(tuán)隊(duì)整合了MechT啟用的E35A CNT，以創(chuàng)造一種高溫ESD樹脂。Mechnano的專家們起到了很大的作用，他們對(duì)納米材料科學(xué)和化學(xué)有著深刻的理解。我們計(jì)劃通過在我們的樹脂中加入更多版本的MechT來配制新的復(fù)合材料，以改善機(jī)械、電氣和熱性能。"

△用C-lite3D打印的晶格。照片來自Tethon 3D

Mechnano和MechT技術(shù)

Mechnano位于美國(guó)亞利桑那州，是一家專注于將CNTs整合到3D打印樹脂中的初創(chuàng)公司。在今年4月的隱秘版本發(fā)布之后，該公司首次公布了他們的MechT技術(shù)，這是一個(gè)用于增強(qiáng)現(xiàn)有樹脂的靜電耗散特性、改善抗沖擊性、抗撕裂性、甚至拉伸性能的過程。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)研發(fā)了十多年，并有100多項(xiàng)已頒發(fā)和正在申請(qǐng)的專利保護(hù)。

那么，什么是CNT？CNTs在20世紀(jì)90年代初被發(fā)現(xiàn)，具有圓柱形的純碳結(jié)構(gòu)，壁只有一個(gè)原子厚。它們的直徑比人的頭發(fā)小一萬倍，比鋼的強(qiáng)度高100倍，而重量卻輕6倍。它們的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性也明顯高于銅。

不幸的是，這些神奇的結(jié)構(gòu)在制造時(shí)會(huì)凝結(jié)成具有數(shù)百萬個(gè)管狀的團(tuán)聚球，使它們?cè)谔砑拥讲牧现袝r(shí)幾乎毫無用處。Mechnano的技術(shù)通過分解和分離CNTs來解決這個(gè)問題，然后可以將其添加到3D打印材料中，而不會(huì)再次結(jié)塊。其結(jié)果會(huì)形成一種可以定制的復(fù)合材料，具有增強(qiáng)的機(jī)械和功能特性。

Mechnano公司的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Steven Lowder補(bǔ)充說："這些進(jìn)展帶來了大幅度提升的機(jī)械性能；也使我們能夠在不降低機(jī)械性能的情況下為塑料增加電性能；改善和增加熱性能，嵌入光學(xué)性能，甚至為塑料增加磁性等性能。"

△CNTs可以被用來開發(fā)具有更好的機(jī)械、熱和導(dǎo)電性能的復(fù)合材料。照片來自Mechnano

C-lite樹脂

Mechnano和Tethon 3D合作，將前者的E35A CNTs與后者專門開發(fā)的高強(qiáng)度樹脂配方相結(jié)合，創(chuàng)造了最終的C-lite產(chǎn)品。開發(fā)過程從談判到完成只用了大約六周時(shí)間，C-lite現(xiàn)在處于商業(yè)發(fā)布前的最后測(cè)試階段。

由于注入了CNT，該樹脂可用于有ESD風(fēng)險(xiǎn)的部件，當(dāng)兩個(gè)表面接觸時(shí)，電子會(huì)從一個(gè)物體移動(dòng)到另一個(gè)物體上。防靜電材料是專門設(shè)計(jì)的，在接觸的情況下可以消散靜電，在保護(hù)電子元件的同時(shí)將火災(zāi)危險(xiǎn)降到最低。

Lowder說："這是一個(gè)很好的例子，說明我們的離散碳納米管技術(shù)是有極大可能改變?cè)霾闹圃煨袠I(yè)的游戲規(guī)則的。E35A母料為現(xiàn)有的材料提供了ESD的好處，比如Tethon 3D公司配制的定制高溫樹脂。“

△C-lite3D打印樹脂。圖片來自Tethon 3D

就在上個(gè)月，Tethon 3D還宣布與位于波士頓的數(shù)字復(fù)合制造（DCM）3D打印平臺(tái)背后的公司Fortify合作，開發(fā)用于增材制造的新技術(shù)陶瓷。使用Fortify的FLUX CORE打印機(jī)和Flux Developer軟件，Tethon已經(jīng)在其位于美國(guó)內(nèi)華達(dá)州奧馬哈的研發(fā)機(jī)構(gòu)開發(fā)了兩種新型陶瓷材料。

在其他地方，中國(guó)3D打印機(jī)制造商FarsoonTechnologies最近加強(qiáng)了與法國(guó)材料生產(chǎn)商FABULOUS的合作，開發(fā)用于食品接觸和飲用水的3D可打印材料。兩家公司打算用特定于工業(yè)應(yīng)用的新材料幫助最終用戶，即用于食品接觸行業(yè)的BLUECARE和主要適用于水行業(yè)的ACTIVE。