CarbonX™ ASA CF15

3DXtech es un fabricante estadounidense de filamentos técnicos, presente en el mercado desde 2014. La especialidad de 3DXtech son los innovadores filamentos de polímeros y las mezclas personalizadas que satisfacen necesidades funcionales muy avanzadas en el mercado de la fabricación aditiva. La cartera de 3DXtech incluye una amplia gama de materiales técnicos de alta gama y filamentos de soporte.  Sus productos están pensados para "aplicaciones de uso final difíciles en las que la funcionalidad es lo más importante". Su especialidad son las fibras enriquecidas con carbono, como la CarbonX ASA CF15.

El filamento CarbonX ASA CF 15 está compuesto por ASA y un 15% de fibra de carbono de alto módulo. Tiene excelentes propiedades tanto mecánicas como estéticas, y es estable a los rayos UV, fácil de imprimir y ligero. El CarbonX ASA CF15 puede utilizarse para imprimir piezas estructurales de grado industrial o incluso muebles de exterior.

Imagen 1: Pieza impresa en 3D con el filamento CarbonX ASA CF 15. Fuente: 3DXtech.

El ASA (acrilonitrilo-estireno-acrilato) fue desarrollado por BASF en los años 70 con el nombre comercial de Luran S®. El ASA es un copolímero termoplástico amorfo que se desarrolló como alternativa al ABS cambiando el tipo de caucho en la composición química del plástico. El objetivo era hacer que el ASA tuviera una mayor resistencia a la intemperie, por lo que se utiliza ampliamente en la industria del automóvil. El ASA se asemeja estructuralmente al ABS, con la diferencia de que:

• Resistencia a la intemperie y a los rayos UV: El ASA es diez veces más resistente a la intemperie y a los rayos UV. No se decolora ni pierde sus propiedades mecánicas en el exterior.
• Resistencia al calor a largo plazo: El ASA tiene una mayor resistencia al calor a largo plazo y una mayor resistencia a los productos químicos, como los alcoholes y los productos de limpieza.
• Temperatura de transición vítrea: La temperatura de transición vítrea del ASA (105 ºC) es ligeramente superior a la del ABS (100 ºC).
• Facilidad de impresión: El ASA es ligeramente más fácil de imprimir que el ABS y tiene una menor tendencia a la deformación, especialmente con piezas grandes.
• Menos grietas por tensión: El ASA también es mucho menos propenso al agrietamiento por tensión ambiental (ESC). El ESC es un fallo inesperado de los termoplásticos, especialmente los amorfos, debido a la fragilidad causada principalmente por la tensión prolongada y la exposición a agentes corrosivos.
• Plástico versátil: El ASA puede pegarse y soldarse a otros plásticos (soldadura tradicional o con disolventes), así como coextruirse con otros polímeros o utilizarse como aditivo para reducir la distorsión por calor o la intemperie de otros plásticos.

Debido a estas avanzadas propiedades, el ASA suele denominarse plástico de ingeniería. Se utiliza en entornos con gran exposición al aire libre, la lluvia, el frío y el agua de mar, como en revestimientos de tejados, cajas de conexiones, rejillas frontales de coches, juguetes, tuberías, perfiles de construcción y mucho más.

Imagen 2: Pieza impresa en 3D con el filamento CarbonX ASA CF 15. Fuente: 3DXtech.

En la impresión 3D, el ASA se utiliza para fabricar piezas que tienen que tolerar impactos y energía de choque, así como la exposición prolongada a condiciones climáticas adversas sin romperse ni degradarse.

La adición de fibras de carbono

Los filamentos con aplicaciones técnicas suelen estar compuestos por fibras de carbono o de vidrio para preparar el filamento para la tarea para la que está diseñado. La fibra de carbono (CF) hace que el filamento sea más rígido y más estable dimensionalmente, lo que reduce significativamente el riesgo de deformación. Además, las piezas impresas en 3D con filamentos enriquecidos con CF son una gran alternativa a las piezas metálicas debido a su menor peso. Todas estas características hacen que los filamentos reforzados con fibra de carbono sean adecuados para la industria del automóvil (alta resistencia a la tracción y módulo, alta tolerancia a la temperatura y baja expansión térmica) y la industria aeroespacial (reducción de peso de hasta el 50 % con conservación de la funcionalidad).

Imagen 3: Comparación del tamaño de una fibra de carbono y un cabello humano. Fuente: 3DXtech.

El filamento CarbonX ASA CF 15 combina las excelentes propiedades termomecánicas del ASA con el peso reducido, la mayor resistencia y el acabado superficial mate de los filamentos enriquecidos con carbono. Esto es lo que hace que el CarbonX ASA CF 15 sea perfecto para imprimir en 3D piezas que tienen que ser ligeras pero resistentes, y piezas que van a sufrir duras condiciones climáticas o un estrés mecánico constante. Estas propiedades son muy deseadas en la industria aeroespacial, la ingeniería civil, el ejército y los deportes de motor. El CarbonX ASA CF 15 puede imprimirse en cualquier impresora 3D de sobremesa. A pesar de ser un plástico de grado industrial, es mucho más fácil de imprimir, con un menor riesgo de deformación y una mejor adherencia gracias a la adición de fibras de carbono.