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ESD保護材料:初心者向けガイド

用途

静電気放電(ESD)は、一般に「静電気」として知られています。これらの放電は、電荷が蓄積されて別の物体に伝達されるときに発生し、目に見える火花を伴うこともよくあります。これにより、製品に欠陥が生じたり、危険な状況が引き起こされたりする場合があります。

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ESD保護材料が重要である理由

ESD保護材料によって、静電気の放電が抑えられるため、製品の損傷を防ぐことができます。生産プロセスや製造プロセスの間にESDが発生した場合、遅延や修理が発生して費用がかかる可能性があります。予防措置を講じるか、それ自体がESD保護を備えた材料を使用することで、ESD保護が備わった領域を用意することで、時間と費用を節減し、ワークフローと業務の効率を向上させることができます。

ESD保護材料が一般的に使用される場所

ESD保護材料は、主に電子機器の製造に使用されます。時として1日に何千という電子機器が製造されるような環境では、カスタムの治具や工具、器具が必要となる場合が多く、それぞれが特定の装置や構成部品の製作において特別な目的を果たしています。

LEHVOSS Group社の3Dプリンティング材料担当部長のThomas Collet氏は次のような発言を加えています。

(さらに、)研究所で使用されるハウジングや治具、器具はESD保護を備えている必要があります。実際に、かなり多くの用途ではESD保護材料が適しています。

ESD保護材料で部品をプリントすれば、安心かつ安全に使用することができ、高品質で、費用対効果の高い成果物が時間どおりに手に入ります。

ESD保護材料について、その他に知っておくべきこと

  • 鍵となる基材。ESD保護材料は、最適化された基材(多くの場合、ABS、PET-G、またはPC)を添加剤と組み合わせることによって生成されます。この基材によって、柔軟性や強度など、完成部品の特性が決まります。つまり、用途に合った基材を選ぶことが重要な決定事項となります。

  • 添加剤の重要性。ESD保護プリント材料を生成するために使用される一般的な添加剤は、カーボンブラックとカーボンナノチューブです。前者は価格が手頃であり、後者は、使用する材料の特性に対する影響がわずかで、その効率性で知られています。いずれの場合も、使用事例のために添加剤を選択する前に、添加剤の長所と短所について何を重視するのか検討することが重要です。

  • 帯電防止、絶縁、ESD。これらの概念はしばしば混乱しています。「帯電防止」とは、火花や爆発の予防を指します。「絶縁」とは、感電に対する保護を指します。一方、ESD保護とは、製品の保護のみを指します。この3つの違いを知ることは、職場の安全にとって不可欠です。

  • 正しいプリント設定の確認。ESD保護材料を使用するだけでも、特定の用途において3Dプリンティングからメリットが得られますが、適切なプリント設定を使用すれば、材料の効果を高め、場合によってはESD保護の程度を上げることができます。

UltimakerのESD保護材料パートナー

UltimakerマーケットプレイスでESD保護材料を提供する材料メーカーは、プリント後にお客様が適切なESD保護特性を得られるようにするために、広範囲にわたって材料を試験しています。

Clariant

Clariant社のESD safe PET-Gは、独自のフィラーに基づいて作られ、FFFプリンティングに最適化されており、さまざまなESD保護ニーズに対応しています。強く丈夫で、耐薬品性を備え、高い衝撃強度を発揮します。熱酸化劣化を低減していることも特徴としています。

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「ESD保護」とは、静電気の放電を低減する材料を指します

What else should you know about ESD-safe materials?

  • Base material is key. ESD-safe materials are created by combining an optimized base material – often ABS, PLA, PET-G, or PC – with an additive. The base material will determine the properties of the finished part, such an flexibility or strength. This means choosing the right base material for your application is an important decision. For example, discover the difference between ABS vs PLA

  • Additives matter. Common additives used to create ESD-safe print materials are carbon black, which is affordable, and carbon nanotubes, which is known for its efficiency, as it has only a small effect on the properties of the material used. In any case, it is important to weight the pros and cons of an additive before selecting it for your use-case

  • Antistatic, insulating, and ESD. These concepts are often confused. “Antistatic” refers to the prevention of sparks and explosions. “Insulating” refers to protection against electrocution. ESD-safe meanwhile, refers only to the protection of products. Knowing the difference between the three is essential to workplace safety

  • Ensure correct print settings. While simply using ESD-safe materials when 3D printing is already beneficial to certain applications, using the right print settings can enhance a material’s effects – sometimes increasing the degree of ESD protection

Ultimaker’s ESD-safe material partners

The material companies that provide ESD-safe materials on the Ultimaker Marketplace have tested their materials extensively to ensure that customer gets the correct ESD-safe properties after printing.

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このArduino社製基板ホルダーは、Clariant社のESD safe PET-Gを使用してUltimaker S5でプリントしています

Kimya

Kimya ABS-ESD Naturalは、静電放電に対する保護を必要とする用途に最適です。耐衝撃性を発揮し、印刷しやすく、高い剛性を備えています。

「Kimya ABS-ESD Naturalは、添加剤を原料に加える必要があるため、他の材料とは異なります」と、Kimya/Armorグループのビジネス開発マネージャー(中央および北ヨーロッパ)であるStéphane Cauliez氏は言います。「しかし、これが材料の品質に影響を与えるわけではありません。むしろ驚いたことに、印刷適性が優れているため、ABS-ESDを標準的なABSよりも好むお客様もいらっしゃるようです。」

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この電子カード用のケーシングは、差し込み口用のスペースを用意して作成されています。KimyaのABS-ESD Naturalによる成果物で、付近に他の電子部品がある場合に内部のカードを保護します

LEHVOSS Group

LEHVOSS Group LUVOCOM 3F PAHT® CF 9891 BKは、高温炭素繊維強化ポリアミド系材料です。高強度かつ高剛性で、吸水性が最小限に抑えられています。最大130 MPaの引張強度と最大160℃の耐熱性を備えています。

LEHVOSS Group社のLUVOCOM® 3F PET CF 9780 BKは、市場で最もプリントしやすい炭素繊維充填PET材料であり、高いZ層強度をはじめとする優れた機械的特性を備えています。最大80 MPaの引張強度、最大125℃の耐熱性、低吸水性を特徴としています。

UltimakerのESD保護材料パートナーについて詳細な情報をお求めの場合は、UltimakerマーケットプレイスでESD保護材料のページをご覧ください。

さらに、ESD保護材料に対応したUltimakerの各種3Dプリンターについてもご確認いただけます。

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