Obsidian PA6+CF (Alternativa ONYX Markforged)

3DXtech es un fabricante de filamentos técnicos de Estados Unidos, que opera desde 2014. Centran sus esfuerzos en crear filamentos de polímero innovadores y mezclas personalizadas que satisfagan las necesidades funcionales más avanzadas que surgen en el mercado de la fabricación aditiva. 3DXtech cuenta con una amplia gama de materiales que incluye materiales técnicos y avanzados y filamentos de soporte. En sus propias palabras, los productos de 3DXtech se dirigen a "aplicaciones de uso final difíciles en las que la funcionalidad es lo más importante". Su especialidad son los filamentos reforzados con fibra de carbono, como el filamento Obsidian PA6 CF.

El filamento Obsidian PA6 CF de 3DXtech fue desarrollado para ser un sustituto asequible del filamento Markforged Onyx (>30 % de ahorro), compatible con todas las impresoras 3D de Markforged y con cualquier impresora que pueda imprimir filamentos PA6 CF. El Obsidian PA CF está compuesto por >80 % de copolímero PA6 y <20 % de fibra de carbono de alto módulo.

Imagen 1: Pieza impresa con el Obsidian PA CF. Fuente: 3DXtech.

El nylon (PA) es un polímero sintético del grupo de las poliamidas. Es un material asequible y muy versátil que se utiliza ampliamente en la impresión 3D gracias a su durabilidad, flexibilidad, termoplasticidad y resistencia a la abrasión, los golpes, la fricción, la corrosión y los productos químicos. Sus primeros usos fueron principalmente en la industria de los bienes de consumo (cepillos de dientes, medias de mujer), pero el nailon encontró rápidamente otros usos más avanzados, por ejemplo, para fabricar paracaídas, cuerdas, chalecos antibalas y forros de cascos para el ejército estadounidense.

Hoy en día, el nailon tiene usos tan diversos como líneas de pesca, cuerdas de guitarra, cremalleras, productos de la industria alimentaria, productos quirúrgicos, tornillos, maquinaria industrial, industria automovilística y aeroespacial, y deportes.

En la impresión 3D, se puede encontrar en forma de polvo (SLS y MJF), pellets y filamento (FDM). Los principales tipos de nailon utilizados en la impresión 3D son la variedad PA12 (automoción, maquinaria, industria) y la variedad PA6. La PA6, es la poliamida más utilizada gracias a su gran relación rendimiento/coste. Se distingue por su tenacidad, su resistencia al calor a corto y largo plazo, su resistencia a los hidrocarburos alifáticos (aceite/gas/lubricantes), su gran calidad superficial y procesabilidad, y su límite elástico.

La adición de fibras de carbono

Los filamentos con aplicaciones técnicas se refuerzan a menudo con fibras de carbono o de vidrio para equipar mejor el filamento para la tarea para la que está diseñado. La adición de fibra de carbono (CF) hace que el filamento sea más rígido y más estable dimensionalmente, lo que se traduce en un menor riesgo de warping. Las piezas impresas con filamentos enriquecidos con CF son un excelente sustituto para piezas metálicas debido a su menor peso. Estas propiedades hacen que el plástico reforzado con CF sea perfecto para la industria de la automoción (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 2: Comparación del tamaño de una fibra de carbono y un cabello humano. Fuente: 3DXtech.

Obsidian PA6 CF de 3DXtech

Este filamento PA6 CF está reforzado con fibras de carbono de 5-10 μm, alineadas siguiendo el eje del filamento, lo que confiere al material grandes propiedades estructurales, mecánicas y térmicas, sacando lo mejor del nylon y de la fibra de carbono. El Obsidian PA6 CF se caracteriza por su bajo warping, baja contracción, bajo CTE (coeficiente de expansión térmica) y gran fluidez del material, lo que lo convierte en un filamento fácil de imprimir en 3D.

Este material es ideal tanto para la creación de prototipos como para la producción de piezas de uso final. También es posible producir piezas complejas con una impresora 3D con doble extrusor, utilizando Obsidian PA6 CF como material de construcción en un extrusor y un filamento de soporte en el otro. El filamento de soporte recomendado para este material es el filamento de soporte AquaTek X1 UMS soluble en agua.

El Obsidian PA6 CF es ideal para imprimir en 3D elementos que deben ser rígidos pero también ligeros, lo que lo convierte en el material elegido para la industria aeroespacial, la ingeniería civil, el ejército y los deportes de motor.