ESD

ESD-veilig

Een groot probleem in veel industrieën is elektrostatische ontlading (ESD), vooral bij de productie van medische apparatuur, vliegtuigen en elektronica. Conventionele productietechnieken vinden het moeilijk om aan de strenge ESD-beschermingsnormen te voldoen. De 3D-printtechnologie heeft de afgelopen jaren een keerpunt ondergaan en biedt ongeëvenaarde voordelen bij de productie van ESD-veilige componenten.
Managing Director Tobias Röcker

Waar staat ESD voor?

Een plotselinge en kortstondige elektrische stroom tussen twee objecten met verschillende elektrische spanningen staat bekend als elektrostatische ontlading (ESD) en is meestal het gevolg van het vrijkomen van opgehoopte statische lading. Dit fenomeen kan optreden wanneer twee isolatoren met elkaar in contact komen, uiteenvallen en het potentiaalverschil daartussen ontbrandt als een boog of vonk. ESD is een cruciale factor waarmee rekening moet worden gehouden in sectoren als de elektronicaproductie, de luchtvaart en de gezondheidszorg, omdat het een ernstig risico met zich meebrengt voor kwetsbare elektronische componenten, wat mogelijk kan leiden tot schade of storingen.

Wat zijn de ESD-beschermingsklassen?

Menselijke gevoeligheid

Ontladingen van statische elektriciteit kunnen door mensen worden gevoeld bij spanningen zo laag als 3.000 volt. Aan de andere kant kan schade aan elektrische componenten optreden bij spanningen die veel lager zijn dan wat vaak door mensen wordt gevoeld.

ESD-drempel voor elektronische componenten

Bij ESD-niveaus van 100 volt of minder zijn veel elektronische componenten kwetsbaar voor schade. Zelfs bij ontladingsspanningen van 20-30 volt kunnen geïntegreerde schakelingen (IC's) en andere halfgeleiderapparaten onomkeerbare schade oplopen.

Welke kosten zijn verbonden aan ESD-schade?

Impact op de industrie

Er wordt voorspeld dat de elektronicasector miljarden dollars per jaar zal verliezen als gevolg van schade veroorzaakt door ESD. ESD-gerelateerde storingen kunnen optreden tijdens elke fase van de productie, montage, testen of zelfs transport.

Productaansprakelijkheid

De kosten van ESD-gerelateerde storingen gaan verder dan geldverliezen in industrieën waar betrouwbare elektronische componenten essentieel zijn, zoals de lucht- en ruimtevaart- en medische apparatuur. Het terugroepen van producten, schade aan de reputatie en zelfs juridische gevolgen zijn mogelijke uitkomsten.

Wat zijn de voordelen van 3D-printen voor ESD-toepassingen?

Maatwerk

Met behulp van 3D-printen kunnen zeer op maat gemaakte ESD-veilige componenten worden gemaakt. Fabrikanten kunnen complexe vormen maken die zijn aangepast aan de individuele behoeften en de best mogelijke ESD-bescherming garanderen. Deze mate van personalisatie is moeilijk te bereiken met conventionele productietechnieken.

Rapid Prototyping

3D-printen maakt het mogelijk om snel ESD-veilige prototypes te maken, waardoor snellere ontwerpherzieningen en verbeteringen mogelijk worden. Dit verkort de tijd die nodig is voordat ESD-gevoelige apparaten op de markt komen, doordat de productontwikkelingscyclus wordt versneld.

Complexe structuren

Conventionele productiemethoden hebben vaak moeite met het creëren van de complexe en gecompliceerde structuren die nodig zijn voor ESD-toepassingen. Deze moeilijke geometrieën worden op prachtige wijze gecreëerd door 3D-printen, wat een uitstekende manier biedt om complexe elektronische componenten te beschermen tegen ESD.

Wat zijn de toepassingen van 3D-printen in ESD-gevoelige industrieën?

Elektronische componenten

Elektronische componenten zoals aansluitingen en behuizingen die ESD-veilig zijn, worden gemaakt met behulp van 3D-printen. ESD-conforme materialen maken het mogelijk complexe ontwerpen te creëren die de best mogelijke bescherming voor kwetsbare elektronische apparatuur garanderen.

Luchtvaartindustrie

De luchtvaart maakt gebruik van 3D-printen om lichtgewicht, ESD-veilige componenten te creëren, omdat ESD-bescherming essentieel is voor elektronische en elektrische systemen. Dit helpt het totale gewicht van het vliegtuig laag te houden en tegelijkertijd aan de essentiële veiligheidseisen te voldoen.

Medische apparaten

Door ESD-veilige behuizingen te creëren voor delicate medische apparatuur helpt 3D-printen de medische sector. Dit voldoet aan de strenge ESD-voorschriften en garandeert de betrouwbare werking van elektronische apparatuur in zorgomgevingen.

Welke materialen raden wij aan voor ESD-compatibel 3D-printen?

xESD-resin van Nexa3D® - Geprint op de Nexa3D® XiP Pro

De stijve, zwarte xESD-resin uit de Nexa3D®-familie van functionele materialen beschikt over statisch-dissipatieve eigenschappen. De discrete koolstofnanobuisjes in de xESD-hars zijn eveneens geplaatst bovenop een stijve urethaandimethacrylaatbasis.

De opname van koolstof in de xESD resulteert in onderdelen die vrij zijn van markeringen en, naast hun isotrope elektrostatische ontladingscapaciteit, een hogere treksterkte, een hogere trekmodulus en een zeer goede temperatuurbestendigheid hebben.

De XiP Pro-printer van Nexa3D® is een van de ultrasnelle hars 3D-printers die speciaal zijn gemaakt voor de xESD-hars. De unieke LSPc®-technologie van Nexa3D® maakt de snelle productie van geleidende onderdelen met hoge resolutie binnen enkele uren mogelijk.

Nexa3D®

XiP Pro

Photopolymeer

Nexa3D® xESD

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!

ABS-ESD7-filament van Stratasys® - Geprint op de Stratasys® F370

Acrylonitril-butadieen-styreen elektrostatisch dissipatief, of ABS-ESD7, is een thermoplastisch materiaal op basis van ABS dat in staat is statische elektriciteit af te voeren. Het voorkomt de ophoping van statische energie, waardoor ontladingen worden voorkomen en voorkomt dat andere zaken, zoals stof, poeder en kleine deeltjes, worden aangetrokken.

Het FDM-materiaal ABS-ESD7 is een filament dat elektrostatische ladingen (ESD) afvoert door koolstofvezel (koolstof) te combineren met de sterkte en duurzaamheid van ABS. Het maakt gebruik van ESD-ready ABS-materiaal en wordt gebruikt voor het printen van prototypes, elektronische steunen en armaturen, en andere elektrostatisch gevoelige toepassingen.

De industriële FDM 3D-printers van Stratasys®, zoals de F370 uit de F123CR Composite Ready Series, leveren hoogwaardige koolstofvezelmaterialen op een betrouwbaar, gebruiksvriendelijk industrieel printerplatform dat speciaal is ontworpen voor het printen met het ABS-ESD7-filament.

Filament

Stratasys® ABS-ESD7

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!

Antero 840CN03 van Stratasys® - Geprint op de Stratasys® Fortus® 450mc

Antero 840CN03 is een hoogwaardig thermoplastisch materiaal op basis van PEKK dat elektrostatisch dissipatief (ESD) is en ongeëvenaarde sterkte, hitte- en chemische bestendigheid, veerkracht, en een lichtgewicht alternatief voor metalen biedt.

Met de hoogwaardige Antero 840CN03 FDM-vezel kunt u zeer op maat gemaakte onderdelen maken met consistente kwaliteiten voor statische dissipatie, chemische weerstand en extreem lage ontgassing.

De Fortus® 450mc is geschikt voor toepassingen die nauwkeurige prototypes, sterke productietools of afgewerkte componenten op aanvraag vereisen. De Fortus® 450mc is een multitool voor additieve productie, ontworpen om het Antero 840CN03-filament te printen om zachte kaken en elektrostatisch ontladingsbestendige componenten te creëren.

Filament

Antero 840CN03

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!

TPU-ESD-filament van 3DXTECH - Geprint op de Roboze ARGO 350

Het thermoplastische 3DXSTAT™ ESD-Flex TPU [90A] [thermoplastisch polyurethaan]-elastomeer van technische kwaliteit is geselecteerd vanwege zijn hoge flexibiliteit, printgemak, chemische bestendigheid en duurzaamheid. Het doeloppervlakteweerstand van het 3DXSTAT™ ESD Flex-elastomeerfilament bedraagt 10³ Ohm en is ontworpen om ESD-veilige elektrische geleiding te bieden.

Vanwege de sterke rek van het filament van meer dan 300%, de Shore 90A semi-flex hardheid, minimale vochtopname die de flexibiliteit behoudt, zelfs bij lage temperaturen, zijn mallen, omhulsels, transport-, doseer- en detectietoepassingen typische ESD-toepassingen van dit filament.

De ARGO 350 van de Italiaanse fabrikant Roboze print dit materiaal met uitstekende kwaliteiten. Met deze industriële printer produceert u uw onderdelen binnen enkele uren. Creëer afgewerkte onderdelen op groot formaat met een 3D-printer die een positioneringsnauwkeurigheid van 10 µm en consistente herhaalbaarheid biedt.

Roboze

ARGO 350

Filament

3DXtech® TPU ESD

Eric Meinzer Productie Manager

Laat uw componenten nu 3D printen! Heb je nog vragen? Neem contact op met onze experts!