Resumen para quien necesita decidir ya
Si estás buscando el material más adecuado para tu aplicación profesional, aquí tienes una rápida comparación de las 5 poliamidas cargadas analizadas, basada en datos técnicos obtenidos de probetas impresas por inyección:
| Material | Punto Fuerte Clave | Ideal para… |
|---|---|---|
| PA12 CF | Máxima rigidez y tenacidad | Estructuras sometidas a cargas estáticas y dinámicas elevadas |
| PA12 GF | Buen equilibrio entre rigidez y flexibilidad | Componentes mecánicos genéricos que requieren robustez |
| PA12 KF | Autolubricante, extrema elasticidad y resistencia a impactos | Piezas deslizantes, ganchos, clips, sistemas flexibles |
| PA12 CKF | Autolubricante y buen equilibrio entre rigidez y flexibilidad | Aplicaciones mixtas que requieren deslizamiento y resistencia |
| SP4CF15 | Alta resistencia térmica y rigidez. Se imprime en cámara abierta. | Piezas técnicas complejas impresas en 3D incluso con impresoras de escritorio |
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Introducción: Poliamidas Cargadas e Impresión 3D Industrial
Las poliamidas (nylon) son materiales técnicos de alto rendimiento utilizados en numerosos sectores por su excelente resistencia mecánica, estabilidad química y buena procesabilidad. En particular, la PA12 destaca por su baja higroscopicidad y su elevada estabilidad dimensional.
Desde la óptica de la manufactura aditiva, las poliamidas cargadas con fibras (carbono, vidrio, aramida/kevlar) ofrecen prestaciones mejoradas, lo que las hace ideales para la producción de componentes estructurales, funcionales o expuestos a entornos hostiles. En este artículo analizamos cinco materiales basándonos en datos de laboratorio obtenidos de probetas moldeadas por inyección, un método que garantiza resultados estables y comparables.
Cinco parámetros
Los parámetros elegidos para esta comparativa han sido seleccionados para ofrecer un panorama técnico fiable y orientado al uso práctico de los materiales en el ámbito industrial o profesional. Cada uno de ellos representa una característica fundamental del comportamiento mecánico y térmico de las poliamidas cargadas:
👉 Gracias a estos datos, en relación con la destinación de uso de la pieza final, el usuario puede seleccionar con precisión el material más adecuado, optimizando el rendimiento, la durabilidad y la facilidad de mecanizado.
1. Tenacidad – Módulo de Elasticidad
El módulo de elasticidad (MPa) mide la rigidez del material, es decir, su resistencia a la deformación elástica bajo esfuerzo. Es fundamental para estructuras portantes y piezas que deben mantener la forma y la precisión bajo carga.
Método de prueba: tracción ISO 527-1.
Clasificación – de más rígido a más flexible:
- PA12 CF – 8900 MPa
- SP4CF15 – 8500 MPa
- PA12 GF – 2700 MPa
- PA12 KF – 1500 MPa
➡️ PA12 CF es la opción para quien busca la máxima rigidez estructural. SP4CF15, aunque no es PA12, ofrece prestaciones comparables y es más fácil de imprimir.
2. Resistencia a la tracción – Alargamiento hasta rotura
La elongación a la rotura (%) representa la capacidad del material de deformarse antes de romperse. Es indicativa de la ductilidad, útil para piezas sometidas a flexiones repetidas o cargas dinámicas.
Método de ensayo: tracción ISO 527-1.
Clasificación – de más dúctil a menos dúctil:
- PA12 KF – 25 %
- PA12 GF – 10%
- PA12 CF – 4,9%
- SP4CF15 – 4,2%
➡️ PA12 KF, gracias a la fibra aramídica (Kevlar®), es el material más elástico: perfecto para piezas flexibles, de deslizamiento o sometidas a impactos repetidos.
3. Resistencia al Impacto – Ensayo Charpy
El ensayo Charpy mide la cantidad de energía absorbida por una probeta hasta la rotura, indicando la resistencia a los impactos.
Método de ensayo: Charpy con probeta sin muesca ISO 179-1eU.
Clasificación – de más resistente a menos resistente:
- PA12 KF – 65 kJ/m²
- PA12 CF / GF / SP4CF15 – 60 kJ/m²
- PA12 CKF – 35 kJ/m²
➡️ Una vez más, la fibra aramídica (Kevlar®) demuestra ser la opción ganadora para componentes expuestos a impactos frecuentes o vibraciones.
4. Resistencia térmica – HDT a 0,45 MPa
La Temperatura de Deflexión Térmica (HDT) es la temperatura a la que un material comienza a deformarse bajo una carga continua. Es crítica para entornos industriales, automotrices y aplicaciones eléctricas.
Método de ensayo: ISO 75, carga 0,45 MPa.
Clasificación – de más resistente a menos resistente:
- SP4CF15 – 179 °C
- PA12 CF – 163 °C
- PA12 GF – 161 °C
- PA12 CKF – 135 °C
- PA12 KF – 115 °C
➡️ El SP4CF15 es el único material que combina alta resistencia térmica y impresión en escritorio, ofreciendo una excelente solución para prototipos funcionales y pre-series industriales.
5. Densidad – Impacto en el peso y el diseño
La densidad indica la masa del material por unidad de volumen (g/cm³) y es determinante en contextos donde el peso debe reducirse, como en el ámbito aeroespacial, el racing o la robótica.
Método de prueba: medición gravimétrica sobre muestra normalizada.
Clasificación – del más ligero al más pesado:
- PA12 KF – 1,02 g/cm³
- PA12 CKF – 1,07 g/cm³
- PA12 CF / GF – 1,08 g/cm³
- SP4CF15 – 1,19 g/cm³
➡️ El PA12 KF es la opción ideal cuando el peso es un factor crítico.
Cuándo Usar Cada Material
✔️ PA12 CF (Carbono)
- ✅ Máxima rigidez
- ✅ Alta resistencia térmica
- ❌ Poco elástico
Ideal para: bastidores rígidos, piezas estructurales, componentes mecánicos de precisión.
✔️ PA12 GF (Fibra de vidrio)
- ✅ Rigidez aceptable
- ✅ Mayor elongación en comparación con el CF
Ideal para: componentes genéricos, carcasas, soportes resistentes.
✔️ PA12 KF (Kevlar®)
- ✅ Extrema elasticidad y resistencia al impacto
- ✅ Propiedades autolubricantes
Ideal para: piezas móviles, engranajes, guías de deslizamiento.
✔️ PA12 CKF (Carbono + Aramida/Kevlar)
- ✅ Equilibrio entre rigidez y resistencia dinámica
- ❌ Sensible a los impactos
Ideal para: aplicaciones técnicas intermedias, palancas, juntas.
✔️ SP4CF15 (Carbono medio, mezcla PA)
- ✅ Imprimible con impresoras de consumo
- ✅ Rigidez y resistencia térmica extremadamente altas
Ideal para: prototipos técnicos avanzados, series funcionales, entornos críticos.
Conclusión
La elección del material adecuado influye directamente en la funcionalidad, durabilidad y fiabilidad del componente final. Según los datos analizados, cada poliamida cargada encuentra su ubicación perfecta en el ámbito industrial, mecánico, electrónico o deportivo.
Un punto particularmente relevante lo representa el material SP4CF15: aunque no sea un PA12, ofrece propiedades térmicas y mecánicas prácticamente idénticas al PA12 CF, pero con una enorme ventaja: es extremadamente fácil de imprimir incluso en impresoras 3D de escritorio, con la misma sencillez que un PLA técnico.
Esta característica lo convierte en una solución extraordinaria para empresas, diseñadores o makers avanzados que desean crear prototipos funcionales o piezas finales por su cuenta, sin necesidad de invertir en equipamiento profesional complejo.
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