fabricación composites

Materiales composites en impresión 3D. Principales aplicaciones.

Los materiales composites hacen referencia a los materiales compuestos, es decir, que cuentan con 2 o más materiales. Dicho esto, el hormigón sería considerado un composite puesto que está formado con varios materiales. No obstante, este término se suele emplear más en ingeniería para nombrar a un material reforzado con fibras.

¿Por qué aditivar el material con fibras?

Ciertos plásticos usados en impresión 3D, como el PLA o PETG, pueden quedar limitados en ciertas aplicaciones. Para alcanzar ciertos requerimientos, sobre todo en tema de resistencia mecánica algunos plásticos se aditivan o se refuerzan con fibras, como la de carbono o la de vidrio. Las fibras agregan resistencia a la pieza sin añadir un peso extra.

Tipos de fabricación de composites

En la fabricación de estos materiales compuestos encontramos dos procesos.

1. Fibras cortas: Este proceso consiste en agregar pequeñas partes de fibra, de un tamaño inferior a un milímetro, a un termoplástico base, que normalmente suele ser nylon (PA), PLA o ABS. Cada fabricante de estos composites añade una cantidad de fibra determinada, normalmente suele ser entre un 15-20 %. En función del porcentaje de fibras que tenga el material obtendrá una resistencia u otra. Este es el más común en impresión 3D y puede ser impreso en impresoras 3D FFF que alcancen la temperatura de impresión que necesitan para extruirse correctamente.

2. Fibras continuas: Este proceso es algo más complejo que el anterior y consiste en ir agregando la fibra continuamente en el termoplástico conforme se va extruyendo. Este proceso obtiene composites con mayor resistencia. Los fabricantes de este tipo de materiales afirman que al usar fibra continua podemos obtener piezas tan resistentes como el metal.

Principales aplicaciones de los materiales composites en impresión 3D

Los composites se emplean en aplicación con altos requerimientos como prototipos funcionales en sectores como automoción o aeroespacial, piezas que requieran una relación de alta resistencia y bajo peso, piezas que requieran soportar altas temperaturas.

Parámetros generales de impresión en composites

Temperatura de impresión: 240 – 270 ºC. Para el PA CF 260 ºC y para el PP GF 240 ºC.

Velocidad de impresión: 50 – 70 mm/s

Ventilador de capa: encendido, a 50 %.

Adhesivo: alguno específico para el material base. En el caso del PA CF utilizaría uno que se comporte bien con PA, como por ejemplo el magigoo PA. Para el PP GF usaría el magigoo PP GF.

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