Wykorzystanie farb przewodzących prąd w przemyśle elektronicznym i elektrotechnicznym

Farby specjalne są obecne na co dzień. Wykorzystuje się je głównie ze względu na wyjątkowe właściwości, które są użyteczne i zdecydowanie ułatwiają niemal każdą dziedzinę życia. Miejsce dla lakierów specjalnych znalazło się również w przemyśle elektronicznym i elektrotechnicznym. Słowem kluczem są tutaj przede wszystkim farby przewodzące prąd. Ich wyjątkowa zdolność do przewodnictwa energii jest wykorzystywana na rozmaite sposoby i często zastępuje inne, klasyczne rozwiązania. Jak dokładnie działa farba przewodząca prąd elektryczny? Jakie są najważniejsze zalety tego typu lakierów? Co warto wiedzieć o ich zastosowaniu w przemyśle elektronicznym i elektrotechnicznym?

W jaki sposób działają farby przewodzące prąd?

Farby przewodzące energię elektryczną to specjalne powleczenia, których bazę stanowią najczęściej farby epoksydowe, poliuretanowe, wodne lub akrylowe. Ich sekretem, który nadaje specjalne właściwości, są cząsteczki substancji o dobrym przewodnictwie. Za jedną z najczęściej spotykanych uznawana jest farba srebrna przewodząca, jednak jako przewodnik mogą zostać wykorzystane również cząsteczki miedzi, niklu, grafenu, grafitu czy węgla aktywnego.

Najbardziej popularne są farby na bazie sadzy przewodzącej w kolorze czarnym ze względu głównie na parametry ekonomiczne (są to relatywnie tanie farby przewodzące) jednak najlepsze właściwości przewodzące są farby z udziałem najlepszego z przewodników czyli srebra. Jako że farby na bazie czystego srebra są zbyt drogie producenci pigmentów stosują zabiegi, żeby uniknąć nadmiernych kosztów tworząc pigmenty gdzie nośnikiem srebra jest szkło, miedź lub aluminium.

Kilka słów o tym, jak stosować farby przewodzące prąd

Przed przystąpieniem do nakładania farby, należy zadbać o powierzchnię. Powinna być ona dokładnie oczyszczona, czysta i sucha. Później wystarczy nanieść lakier, przy pomocy pędzla lub od razu z opakowania, jeśli zostało ono wyposażone w odpowiedni aplikator (na przykład farba przewodząca w sprayu). Farba zazwyczaj wysycha bardzo szybko, już w 10-15 minut. Jako że powłoka jest stosunkowo łatwa do zmycia, można dodatkowo zabezpieczyć ją lakierem, który nie wpłynie na właściwości przewodzące. W przypadku malowania elementów elektronicznych dobrze jest upewnić się, że zostały one odpowiednio dobrze pokryte, dzięki czemu cały układ będzie działał zgodnie z oczekiwaniami.

W przypadku zastosowań poligraficznych technologie nanoszenia są bardziej skomplikowane. W celu uzyskania niezbędnych informacji dotyczących aplikacji farb drukarskich przewodzących prąd należy zwrócić się z zapytaniem do producenta takich farb.

Największe zalety farb przewodzących prąd – dlaczego są tak chętnie wybierane?

Największą zaletą farb przewodzących prąd jest możliwość tworzenia przy ich pomocy nowoczesnych ścieżek oraz płytek, które pozwalają na transport energii elektrycznej. Jest to rozwiązanie pod wieloma względami lepsze od tradycyjnych metod. W porównaniu do klasycznych standardów przemysłowych nie potrzeba dużego nakładu środków ani zaangażowania, ponieważ druk jest relatywnie tanim i prostym rozwiązaniem. Oprócz tego farby są wyjątkowo trwałe. W przypadku wysokiej jakości farby okres ich działania to nawet kilka lat. Przy czym farby przewodzące są uniwersalne i można stosować je na różnych materiałach, takich jak choćby drewno, plastik, papier, szkło czy nawet tekstylia, co zdecydowanie poszerza możliwości ich zastosowania.

Farby przewodzące prąd – zastosowanie w przemyśle elektronicznym i elektrotechnicznym

Zazwyczaj farby przewodzące prąd wykorzystuje się wszędzie tam, gdzie niezbędna jest duża elastyczność oraz relatywnie niska cena materiału przewodniczącego. Stosowane są między innymi do naprawy ekranów i ścieżek przewodzących na płytkach drukowanych. Przy pomocy farb przewodzących prąd można dokonać rekonstrukcji ścieżek przewodzących, obwodów drukowanych i łączenia styków w elektronice. Farby przewodzące prąd sprawdzają się wszędzie tam, gdzie trzeba połączyć wybrane elementy elektroniczne lub elektromechaniczne. Można przy ich pomocy tworzyć również przewodzące podkłady dla procesów galwanicznych. Farba sprawdzi się także do tymczasowych napraw oraz lutowania na zimno, gdzie niezbędny jest czas i szybka rekonstrukcja, na przykład przewodów.

Zastosowanie farb przewodzących energię elektryczną jest bardzo wszechstronne. Farby tego typu stosowane są w wielu branżach, począwszy od zastosowania w domu, aż po przemysł medyczny czy wojskowy. Farby przewodzące prąd wykorzystywane są do konstruowania kontrolerów, czujników i odbiorników. Sprawdzają się także jako element aparatury kontrolno-pomiarowej. Stosowane są do produkcji sprzętu medycznego oraz badawczego. Można je spotkać we wszelkiego rodzaju antenach, na przykład satelitarnych oraz w urządzeniach komunikacyjnych, na przykład systemach radarowych.

Na co dzień farby przewodzące prąd można spotkać na przykład w telewizji kablowej, a także do tworzenia skomplikowanych obwodów elektrycznych w telefonach komórkowych, laptopach i systemach nawigacyjnych. Używane są również w elektronice użytkowej, na przykład we wszelkiego rodzaju monitorach i wyświetlaczach, choćby w telewizorze. Z kolei, farba miedziana przewodząca prąd wykorzystywana jest do ekranowania sprzętu audio, na przykład urządzeń wzmacniających i gitar elektrycznych. Obecnie coraz popularniejsze i chętniej stosowane staje się wykorzystanie farb przewodzących prąd w kreatywnych projektach, na przykład w marketingu, a szczególnie we wszelkiego rodzaju reklamach – najczęściej można spotkać przewodzenie prądu o niskim napięciu, które uzyskiwane jest po zamknięciu obwodu na wydruku palcem.

Farby przewodzące energię elektryczną w przemyśle wojskowym, stosuje się między innymi do produkcji odbiorników GPS oraz sprzętu i pojazdów elektrycznych,  na przykład dronów i innych urządzeń zdalnie sterowanych. Chętnie wybierane są również do konstruowania zaawansowanych aplikacji lotniczo-kosmicznych. Tego rodzaju farby chętnie wykorzystywane są również w przemyśle motoryzacyjnym, przykładem jest choćby ogrzewanie przedniej i tylnej szyby w celu jej odmrożenia.