En el mundo de la impresión 3D industrial, los filamentos cargados con fibras técnicas representan una opción de alto nivel para obtener piezas resistentes, rígidas y ligeras. En particular, se discute a menudo sobre PA12CF vs PA12CKF (filamento cargado con carbono y filamento cargado con carbono-aramida o carbono kevlar). Ambos están desarrollados sobre una base de PA12, una poliamida con buenas propiedades mecánicas y químicas, pero se diferencian por el tipo de carga: el PA12CF está cargado exclusivamente con fibra de carbono, mientras que el PA12CKF combina la fibra de carbono con fibras de aramida (Kevlar).
A continuación, encontrarás una tabla que compara las principales propiedades mecánicas extraídas de las fichas técnicas, haciendo referencia a los valores típicos para el moldeo 3D (donde están disponibles) y para el moldeo por inyección.
Tabla Comparativa de Propiedades Mecánicas
| Propiedad | PA12 CF (Moldeo 3D) | PA12 CF (Inyección) | PA12 CKF (Inyección) |
|---|---|---|---|
| Densidad [g/cm³] | 1,08 (teórico) | 1,051 | 1,07 |
| Resistencia al impacto Charpy (sin muesca) | 55 kJ/m² | 60 kJ/m² | 35 kJ/m² |
| Resistencia al impacto Charpy (con muesca) | 14 kJ/m² | 16 kJ/m² | 8 kJ/m² |
| Alargamiento a la rotura [%] | 7 | 4,9 | 5,4 |
| Carga de rotura a tracción [MPa] | 50 | 125 | 70 |
| Módulo elástico a tracción [MPa] | 3650 | 8900 | 4500 |
| Temperatura de extrusión recomendada [°C] | 220 – 250 | – | 200 – 220 (filamento) |
| Temperatura de impresión 3D recomendada [°C] | 220 – 240 | – | 250 – 255 |
| Secado del material [horas °C] | 4 h @ 90°C | – | 4 h @ 80°C (filamento) |
Análisis de los Datos en la Tabla
- Densidad: Ambos filamentos presentan valores de densidad muy similares, alrededor de 1,07 – 1,08 g/cm³. Esto significa que el peso de las piezas impresas varía poco entre PA12CF y PA12CKF, haciendo que ambos sean válidos cuando se requiere un bajo peso específico.
- Resistencia al impacto Charpy: El PA12CF (inyección y 3D) muestra valores más altos, señal de una buena resiliencia. La contribución de la aramida en el PA12CKF no aumenta necesariamente la resistencia al impacto de manera significativa, pero puede influir positivamente en las propiedades tribológicas y en la elasticidad de la pieza.
- Alargamiento a la rotura: Los valores son bastante similares (4,9% – 7% para PA12CF y 5,4% para PA12CKF). El PA12CF 3D demuestra un alargamiento ligeramente mayor que el de inyección, indicando que el proceso de impresión 3D puede favorecer una menor orientación de las fibras y por tanto una mayor ductilidad.
- Carga de rotura a tracción: Inyección y 3D son modos de producción diferentes, por lo que los valores deben interpretarse con precaución. Sin embargo, para el PA12CF el pico de 125 MPa en inyección evidencia el potencial máximo de la fórmula, mientras que en impresión 3D baja a 50 MPa. El PA12CKF en inyección se sitúa en 70 MPa, un valor intermedio: la adición de aramida reduce ligeramente la resistencia pura a la tracción de la fibra de carbono, pero ofrece otros beneficios (por ejemplo, menor desgaste).
- Módulo elástico: Aparte de la inyección, en 3D el PA12CF se sitúa en 3650 MPa, suficiente para conferir a la pieza buena rigidez. El PA12CKF alcanza 4500 MPa en inyección, mostrando una rigidez superior a un PA12 estándar, pero inferior al PA12CF inyectado (8900 MPa).
- Condiciones de impresión: Ambos necesitan secado para evitar defectos por humedad. Las temperaturas de extrusión recomendadas para PA12CF (220-240°C) y para PA12CKF (250-255°C) están dentro de un rango típico de filamentos técnicos. Siempre se recomienda usar una boquilla de acero templado debido a la abrasividad de las fibras.
Cuándo Elegir PA12CF y Cuándo Elegir PA12CKF
- PA12CF (filamento cargado con carbono): es ideal para quienes buscan alta rigidez y buena resistencia al impacto. Recomendado en aplicaciones mecánicas y estructurales donde el peso debe mantenerse bajo, como componentes automotrices o partes de drones.
- PA12CKF (filamento cargado con carbono y aramida/Kevlar): ofrece un compromiso interesante entre rigidez y mayor resistencia al desgaste, gracias a la presencia de aramida. Si buscas un filamento aramida para aplicaciones donde la fricción y la abrasión son factores críticos, esta solución puede proporcionar una ventaja.
Conclusión
En resumen, la elección entre filamento cargado con carbono y kevlar (PA12CKF) y filamento cargado con carbono (PA12CF) depende de las prioridades del proyecto: si se necesita máxima rigidez y buen desempeño al impacto, PA12CF es una excelente opción; si se requiere más versatilidad en términos de resistencia al desgaste y buena procesabilidad, el carbono kevlar puede ser la solución más adecuada.
Para más información y para descubrir las soluciones disponibles, visita nuestra página dedicada a pa12cf vs pa12ckf y contáctanos para encontrar el material perfecto para tus necesidades de impresión 3D.