A menudo escuchamos de Impresión 3D con refuerzo de Fibra de Carbono y de cómo poder hacerlo con algunas modificaciones con la mayoría de las impresoras 3D, pero es importante clarificar que hay dos formas de reforzar impresiones 3d con fibra de carbono, son procesos muy diferentes y la resistencia mecánica de las piezas es incomparable entre ambos métodos.
El proceso más común es utilizar fibra de carbono triturada y mezclada dentro del filamento. Se puede utilizar Nylon como plástico base (u otros plásticos de uso más común) y la fibra de carbono viene mezclada dentro del filamento. Esta mezcla modifica o mejora las propiedades del material al imprimirse. Por ejemplo en el nylon hace que el resultado final sea una pieza más rígida y más estable al momento de imprimirse.
En cuanto al aumento en resistencia si hay una mejora en relación al material original pero la mejora es mas en cuanto a la calidad de impresión. Por ejemplo el Nylon reforzado con fibra de carbono aumenta su resistencia y es aproximadamente 1.5 veces más resistente que un material base como el ABS.
El segundo método para reforzar piezas con es utilizar fibra de carbono continua, es decir colocar tejidos de fibra continua (no triturada) dentro de la impresión 3D. A este método se le conoce como CFF o Continuos Filament Fabrication. Este es el método de fabricación utilizado por los equipos de escritorio e industriales de Markforged.
Los refuerzos generados con fibra continua pueden multiplicar la resistencia de una pieza de nylon hasta 20 veces más que la misma pieza fabricada en el material base ABS.
Un ejemplo de este aumento exponencial en la resistencia final se muestra en el siguiente video donde se fabricó un eslabón que se somete a una prueba de resistencia en una máquina de tensión universal y la pieza resiste hasta 21,000 libras.
Este aumento en resistencia es el que nos permite ampliar la aplicación de las piezas fabricadas con impresión 3D a aplicaciones industriales no solo como al inicio de la impresión 3D para prototipado de piezas y su validación de tamaño y ensamble, si no que ahora podemos fabricar piezas utilizadas en diferentes partes de la empresa como soportes, remplazos de piezas, fixtures, jigs, gages etc. Es decir piezas que por su complejidad normalmente requieren de mucho tiempo de maquinado.
Una impresora 3d capaz de aplicar refuerzos CFF servirá como complemento en su taller CNC para disminuir la carga de su equipo.
El método CFF puede reforzar piezas con fibras continuas de carbono, vidrio, kevlar y vidrio de alta temperatura. La selección de la fibra se realiza en base a las propiedades mecánicas requeridas por el uso que se le dará a la pieza.
Si requiere de mayor información no dude en contactarnos en TecSol3D y uno de nuestros asesores se pondrá en comunicará con usted. Estamos a sus órdenes para apoyarlo en la evaluación de algún equipo de impresión 3D para aplicaciones industriales.