Obsidian PA6+CF (Alternativa ONYX Markforged)

3DXtech é um fabricante de filamentos técnicos dos Estados Unidos, que opera desde 2014. Centram os seus esforços em criar filamentos de polímero inovadores e misturas personalizadas que satisfaçam as necessidades funcionais mais avançadas que surgem no mercado da fabricação aditiva. 3DXtech conta com uma larga gama de materiais que inclui materiais técnicos e avançados e filamentos de suporte. Nas suas próprias palavras, os produtos de 3DXtech dirigem-se a "aplicações de uso final difíceis nas que a funcionalidade é o mais importante". A sua especialidade são os filamentos enriquecidos com fibras de carbono, como o filamento Obsidian PA CF.

O filamento Obsidian PA6 CF de 3DXtech foi desarrollado para ser um substituto mais barato do filamento Markforged Onyx (>30 % de poupança), compatível com todas as impressoras 3D de Markforged e com qualquer impressora que possa imprimir filamentos PA6 CF. O Obsidian PA CF está composto por >80 % de copolímero PA6 e <20 % de fibra de carbono de alto módulo.

Imagem 1: Parte impressa com a PA Obsidian CF. Fonte: 3DXtech.

O nylon (PA) é um polímero sintético do grupo das poliamidas. É um material acessível e muito versátil que se utiliza largamente na impressão 3D graças à sua durabilidade, flexibilidade, termoplasticidad e resistência à abrasão, os golpes, a fricção, a corrosão e os produtos químicos. Os seus primeiros usos foram principalmente na indústria dos bens de consumo (escovas de dentes, médias de mulher), mas o nailon encontrou rapidamente outros usos mais avançados, por exemplo, para fabricar paracaídas, sensatas, chalecos antibalas e forros de capacetes para o exército norte-americano.

Hoje em dia, o nailon tem usos tão diversos como linhas de pesca, cordas de guitarra, cremalheiras, produtos da indústria alimentária, produtos quirúrgicos, parafusos, maquinaria industrial, indústria automobilística e aeroespacial, e desportos.

Na impressão 3D, pode-se encontrar em forma de pó (SLS e MJF), pellets e filamento (FDM). Os principais tipos de nailon utilizados na impressão 3D são a variedade PA12 (automoción, maquinaria, indústria) e a variedade PA6. A PA6, também conhecida como policaprolactama, é a poliamida mais utilizada graças à sua grande relação rendimento/custo. Distingue-se pelo seu tenacidad, a sua resistência ao calor a curto e longo prazo, a sua resistência aos hidrocarbonetos alifáticos (azeite/gás/lubrificantes), a sua grande qualidade de superfície e procesabilidad, e o seu limite elástico.

A adição de fibras de carbono

Os filamentos com aplicações técnicas reforçam-se com frequência com fibras de carbono ou de vidro para equipar melhor o filamento para a tarefa para a que está desenhado. A adição de fibra de carbono (CF) faz com que o filamento seja mais rígido e mais estável dimensionalmente, o que se traduz em um menor risco de warping. As peças impressas com filamentos enriquecidos com CF são um grande substituto das peças metálicas devido ao seu menor peso. Estas propriedades fazem com que o plástico reforçado com CF seja perfeito para a indústria da automoción (alta resistência à tração e módulo, alta tolerância à temperatura e baixa expansão térmica) e a indústria aeroespacial (redução de importância de até o 50 % com conservação da funcionalidade).

Imagem 2: Comparação do tamanho de uma fibra de carbono e de um cabelo humano. Fonte: 3DXtech.

Obsidian PA6 CF da 3DXtech

Este filamento PA6 CF está reforçado com fibras de carbono de 5-10 ?m de largo, alinhadas seguindo o eixo do filamento, o que confere ao material grandes propriedades estruturais, mecânicas e térmicas, sacando o melhor do nylon e das fibras de carbono. O Obsidian PA6 CF caracteriza-se pelo seu baixo warping, baixa contração, baixo CTE (coeficiente de expansão térmica) e grande fluidez do material, o que o converte em um filamento fácil de imprimir em 3D.

Este material é ideal tanto para a criação de protótipos como para a produção de peças de uso final. Também é possível produzir peças complexas com uma impressora 3D com dupla extrusor, utilizando Obsidian PA6 CF como material de construção em um extrusor e um filamento de suporte no outro. O filamento de suporte recomendado para este material é o filamento de suporte AquaTek X1 UMS soluble em água.

O Obsidian PA6 CF é ideal para imprimir em 3D elementos que devem ser rígidos mas também ligeiros, o que o converte no material eleito para a indústria aeroespacial, a engenharia civil, o exército e os desportos de motor.