Publicado el 03/09/2025

Tecnología Hyper Core: Alta Velocidad con Filamentos Reforzados

Materiales

La tecnología Hyper FFF® de Raise3D es un sistema integral de impresión 3D de alta velocidad que combina mejoras de hardware, software y materiales especiales para aumentar la productividad sin sacrificar la calidad. En este contexto surge la línea de filamentos Hyper Core, una nueva generación de materiales compuestos reforzados (con fibras de carbono o vidrio) diseñados específicamente para la impresión rápida con Hyper FFF. Los filamentos Hyper Core presentan una distribución de fibra optimizada: concentran las fibras en un núcleo interno térmicamente conductor recubierto por una capa externa pura de polímero. Este diseño acelera el fundido del filamento y mantiene el exterior limpio de fibras salientes.

Corte mostrando las capas del filamento Hypercore

Imagen 1: Corte transversal mostrando las capas del filamento Hypercore. Fuente: Raise3D

Ventajas frente a filamentos reforzados tradicionales

Imprimir a alta velocidad con filamentos compuestos convencionales presenta retos importantes. En filamentos reforzados estándar la viscosidad de fusión aumenta notablemente, lo que dificulta la extrusión y limita la velocidad práctica. Además, existe el fenómeno del “núcleo frío”, en el que la capa externa del filamento se funde antes que su interior, dejando un núcleo sin fundir y provocando una soldadura intercapas débil. Todo esto reduce la adhesión entre capas y la resistencia mecánica de la pieza, además de acelerar el desgaste de la boquilla debido a las fibras abrasivas expuestas.

La tecnología Hyper Core mitiga estos problemas mediante su innovador diseño: al concentrar las fibras en el núcleo interno y dejar el perímetro exterior como polímero puro, se logra una alta conductividad térmica interna. Durante la extrusión de alta velocidad, el núcleo rico en fibra acelera el fundido completo del filamento y retiene calor residual, favoreciendo un soldado más uniforme entre capas. Como resultado, las piezas impresas ganan en resistencia en la dirección Z y calidad superficial. A la vez, al no llevar fibras abrasivas en la superficie, la abrasión de la boquilla disminuye y la superficie del objeto queda lisa. En conjunto, Hyper Core permite imprimir más rápido y con mejor rendimiento mecánico que los compuestos tradicionales.

  • Mejor flujo a alta velocidad: la distribución optimizada de fibras y la matriz termoplástica exterior reducen la viscosidad del fundido, permitiendo velocidades de impresión mucho mayores sin atascos.
  • Adhesión intercapas superior: el calor retenido en el núcleo interno facilita el curado del material entre capas, aumentando la fuerza en eje Z.
  • Mayor resistencia Z y rigidez: el contenido de fibra alineada en el centro refuerza la estructura vertical de la pieza. Se han medido módulos elásticos elevados (por ejemplo, ~6.6 GPa en PPA GF25) y alta resistencia a la tracción.
  • Menor abrasión de boquilla: la capa externa pura protege el cabezal de impresión frente al contacto directo con las fibras, reduciendo el desgaste.
  • Piezas libres de deformaciones: la construcción especial y la estabilidad de material reducen el warping (deformación por calor) en comparación con filamentos convencionales reforzados.
  • Acabado superficial mejorado: la superficie de los objetos impresos queda suave y lista para postprocesado (lijado, alisado con vapor) sin fibras salientes.

Tabla comparativa

Imagen 2: Tabla comparativa entre materiales Hypercore y tradicionales. Fuente: Raise3D

Materiales Hyper Core disponibles

La familia Hyper Core incluye varios filamentos reforzados orientados a distintas aplicaciones industriales. Todos ellos se encuentran disponibles en filament2print y están formulados para ser compatibles con Hyper FFF®. Entre los principales destacan:

  • Hyper Core PPA CF25: filamento de PPA (polímero de alto rendimiento) reforzado con 25% fibra de carbono. Ofrece alta rigidez y resistencia mecánica, ideal para piezas que deben soportar cargas importantes. Las fibras de carbono aumentan la resistencia a la tracción y la estabilidad térmica, permitiendo trabajar a altas temperaturas sin degradación del material. Es óptimo para aplicaciones exigentes de uso final, como componentes estructurales de maquinaria y moldes ligeros.
  • Hyper Core PPA GF25: filamento de PPA reforzado con 25% fibra de vidrio. Presenta rigidez y resistencia térmica similares al CF25, pero con mayor resistencia al impacto y menor propensión a deformarse (warp). El alto contenido de fibra de vidrio (6.6 GPa de módulo elástico y ~189 °C de resistencia térmica) garantiza estabilidad dimensional en aplicaciones que sufren vibraciones o choques. Se recomienda para piezas estructurales en sectores como automoción, aeroespacial y manufactura avanzada.
  • Hyper Core ABS CF15: filamento de ABS (terpolímero ABS de ingeniería) reforzado con 15% fibra de carbono. Conjugando la tenacidad y procesabilidad del ABS con rigidez adicional de las fibras, produce piezas duraderas y ligeras. Hereda la resistencia al impacto, estabilidad química y baja absorción de humedad del ABS, al tiempo que la distribución especial de fibras mejora la resistencia en eje Z y prolonga la vida útil de la boquilla. Es adecuado para producciones en serie y prototipos funcionales donde se requiera buena combinación de propiedades mecánicas y coste controlado.

En general, todos los filamentos Hyper Core están pensados para aplicaciones industriales de alto rendimiento, donde se necesite imprimir piezas fuertes a velocidades elevadas sin comprometer calidad.

Impresoras Raise3D compatibles con Hyper Core

Para aprovechar los filamentos Hyper Core se requiere hardware diseñado para altas velocidades y resistencia al material. Actualmente, los equipos Raise3D compatibles son las siguientes series:

  • Raise3D Pro3 HS Series – Impresora dual extrusion de alta velocidad (hasta 300 mm/s) preparada para Hyper FFF.
  • Raise3D Pro3 Series con Hyper Speed Upgrade Kit – Modelos Pro3 estándar mejorados con el kit de actualización que activa la impresión ultrarrápida.
  • Raise3D RMF500 – Impresora industrial de formato grande y doble extrusor, diseñada específicamente para filamentos reforzados (compatibilidad con perfiles de Hyper Core).

Estos equipos disponen de extrusores reforzados y control térmico avanzado para manejar las altas temperaturas y tensiones de extrusion de los materiales Hyper Core.

Aplicaciones industriales reales

Los filamentos Hyper Core han sido adoptados en diversos sectores industriales donde la velocidad de fabricación y la robustez de las piezas son críticas. Entre las aplicaciones destacadas se encuentran:

Ejemplo de uso en motociclismo

Imagen 3: Los materiales Hypercore ya son empleados en automoción y otras industrias. Fuente: Raise3D

Automoción: creación de componentes funcionales resistentes y ligeros. Por ejemplo, colectores de admisión, poleas de correas y piezas aerodinámicas de carrocería (splitters, difusores) producidas en plástico reforzado. También se imprimen elementos estructurales interiores y exteriores (marcos de asientos, mecanismos de puerta) y partes de sistemas de refrigeración (turbinas de ventilador, depósitos de fluidos), aprovechando la buena estabilidad térmica de los Hyper Core. Estas piezas mejoran la relación fuerza/peso del vehículo y permiten iterar diseños funcionales de forma rápida.

Aeroespacial: fabricación de piezas para cabina y fuselaje donde se requiere alta resistencia térmica y mecánica. Por ejemplo, perillas, pestillos de compartimentos de equipaje, anclajes de asientos o cubiertas ligeras para antenas/sensores. También se imprimen componentes de HVAC (conductos y rejillas) y soportes internos, que deben soportar variaciones de presión y temperatura. La rápida producción con Hyper Core facilita la iteración de prototipos y la producción de lotes pequeños de piezas a medida.

Manufactura avanzada: fabricación de jigs, fixtures y herramientas de uso industrial, así como prototipos funcionales. Gracias a su alta resistencia y precisión dimensional, los Hyper Core permiten producir utillajes personalizados (guías, plantillas) y piezas finales para prueba en sectores como maquinaria industrial, eléctrica y dispositivos robustos.

Estas aplicaciones reales demuestran la capacidad de los filamentos Hyper Core de satisfacer necesidades exigentes en sectores como automoción, aeroespacial, maquinaria o electrónica de alta gama, ofreciendo alta velocidad de impresión sin ceder en rendimiento.

Comparativa con filamentos compuestos convencionales

A continuación se presenta una tabla comparativa resumida de las principales características de los filamentos Hyper Core frente a los filamentos compuestos reforzados convencionales:

Característica Filamentos Hyper Core Filamentos compuestos tradicionales
Velocidad de impresión Hasta ~300 mm/s Limitada (~100–150 mm/s)
Adherencia intercapas (Z) Óptima – el núcleo interno caliente mejora la soldadura Débil – el “núcleo frío” dificulta la unión
Módulo de Young (dirección Z) Elevado (p. ej. ~6.6 GPa en PPA GF25) Menor (típico ~3–4 GPa en filamentos CF)
Resistencia térmica Alta (e.g. ~189 °C en PPA GF25) Menor (e.g. ABS reforzado ~100 °C)
Calidad superficial Lisa y homogénea (sin fibras expuestas) Rugosa (presencia de fibras sobresalientes)
Desgaste de boquilla Reducido (capa externa protege la boquilla)

Elevado (fibras abrasivas en todo el filamento)

Esta comparación ilustra que los Hyper Core permiten imprimir más rápido y obtener piezas con mejor cohesión entre capas, mayor rigidez y acabado superficial, a costa de requerir impresoras más especializadas.

Video 1: Impresión a alta velocidad con filamento Hypercore ABS CF15. Fuente: Raise3D

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