Presentamos el Prusament PA11 (Nylon) Carbon Fiber Black: un filamento con una excelente resistencia química y térmica

Materiales avanzados como el Prusament PC Blend Carbon Fiber amplían enormemente las posibilidades de la impresión 3D y por eso traemos otro nuevo material al mercado: El Prusament PA11 Carbon Fiber Black, un material perfectamente adecuado para su uso en la industria de la automoción, pero también es ideal para imprimir piezas mecánicas duraderas en casa – componentes para drones y otros modelos de RC, engranajes y otras piezas técnicas.

¿Qué es la PA11?

Las poliamidas son un grupo de materiales poliméricos producidos desde la década de 1930, cuando DuPont desarrolló la poliamida 6.6, conocida por su nombre comercial Nylon. Este nombre se ha generalizado desde entonces y a menudo se aplica incorrectamente a otros tipos de poliamidas. Se denominan con números que representan el número de átomos de carbono de los compuestos madre – por ej. PA6, PA6.10, PA12, etc.

La PA11 que utilizamos es un tipo de poliamida que se utiliza principalmente para tecnología SLS. Se trata de un área bastante inexplorada en el campo de la impresión 3D FFF. Hemos experimentado bastante en este campo y finalmente hemos conseguido un resultado más que bueno. ¿Por qué hemos elegido la PA11? Las poliamidas PA6 y PA12 que se utilizan habitualmente tienen una serie de desventajas: La PA6 es extremadamente higroscópica, por lo que es muy difícil imprimir con ella incluso un día después de desembalarla. En algunos casos, la PA6 puede llegar a absorber demasiada humedad incluso durante largas tiradas. La PA12 no es tan higroscópica, pero se deforma extremadamente y tiene muy poca adherencia a una lámina de impresión estándar de PEI. La PA11 es un buen término medio – es menos higroscópico y ofrece mejor adherencia a la lámina de impresión PEI (para modelos pequeños y medianos).

Prusament PA11 Carbon Fiber bajo un microscopio electrónico

Gracias a la fibra de carbono añadida, El Prusament PA11 Carbon Fiber no tiene prácticamente deformación. En comparación con la poliamida pura, tiene una adherencia entre capas ligeramente más débil, aproximadamente comparable a nuestro Prusament PC Blend Carbon Fiber – sigue siendo un muy buen resultado.

Propiedades mecánicas y químicas básicas

La poliamida PA11 es un material fabricado con aceite de ricino, las fibras de carbono añadidas a este filamento son recicladas, como en el Prusament PC Blend Carbon Fiber. Probablemente la mayor ventaja de este material es su resistencia a las altas temperaturas, hasta 190 °C dependiendo de la carga. Esto lo hace perfectamente adecuado para la impresión de piezas especiales, como partes de máquinas que emiten calor (motores, etc.).

La segunda gran ventaja de la PA11 (y de las poliamidas en general) es su excelente resistencia química a una serie de disolventes. La PA11 tiene una buena resistencia a las bases (por ejemplo, NaOH), los alcoholes (metanol, etanol), el tolueno, la acetona, el aceite de motor, la gasolina, el gasóleo, etc.

El Prusament PA11 Carbon Fiber tiene buena resistencia a la fricción y a la abrasión. Esto lo hace adecuado para imprimir engranajes y otras piezas móviles. En cuanto a otras propiedades mecánicas (resistencia al impacto, características de tracción), éstas son similares a las del Prusament PC Blend Carbon Fiber. Para tener una mejor idea, te recomendamos que consultes nuestra tabla de materiales. Actualizaremos la tabla con la información sobre el PA11 a lo largo del día de hoy.

Comparación de los resultados de las mediciones tribológicas de Prusament. Tanto el coeficiente de fricción como la pérdida de masa se midieron moviendo la probeta contra el pasador de acero.<

La PA11, como otras poliamidas, es un material higroscópico (absorbe la humedad del aire). Si la humedad absorbida alcanza niveles elevados, la calidad de la impresión se deteriorará. El deterioro se produce entre unos días y un mes. Si no está seguro de cuánto tiempo ha pasado desde que abriste la bolsa sellada o si no has estado imprimiendo durante mucho tiempo, te recomendamos secar el filamento a 90 °C durante 4-6 horas antes de imprimir. La absorción de la humedad puede notarse a veces al retirar los soportes. Si el filamento está seco, la retirada de los soportes debería ser fácil.

Pros y contras

Pros
	Resistente a las altas temperaturas (hasta 190 °C)
	Excelente resistencia química
	Bajo coeficiente de fricción (comparado con otros materiales))
	Resistencia a la abrasión
	Menos higroscópico comparado con otros tipos de PA
	Superficie mate de aspecto profesional
	Baja contracción durante la impresión

Contras
	Debe imprimirse en una lámina de impresión especial / utilizar una capa de separación (pegamento en barra)
	Es necesario utilizar una boquilla endurecida
	Menor adherencia entre capas (en comparación con la PA pura)
	Puede ser necesario un secado ocasional
	Mayor coste (en comparación con otros materiales)
	Produce olor durante la impresión (mucho menos perceptible que el ASA)

Ventajas de imprimir en una lámina de impresión especial

Junto con el Prusament PA11 Carbon Fiber Black, también estamos lanzando una nueva lámina de impresión diseñada específicamente para la impresión de poliamidas. El motivo es la baja adherencia de la PA11 a nuestras clásicas láminas de impresión de PEI. Hasta ahora, hemos recomendado la impresión de poliamidas en láminas de impresión texturizadas o satinadas con una capa de adhesivo (pegamento en barra), pero esto no ha demostrado ser una opción muy adecuada. Por supuesto, los modelos más pequeños con poco relleno pueden imprimirse en láminas de PEI recubiertas con pegamento en barra, pero para una impresión fiable de modelos técnicos, se necesita algo mejor. El Prusament PA11 Carbon Fiber en particular, pueden despegarse y deformarse fácilmente cuando se imprimen en láminas convencionales, a pesar de estar rellenas de fibra de carbono. Por eso hemos desarrollado una nueva capa superficial de un material especial que proporciona una adhesión significativamente mejor para materiales de impresión de poliamida.

Nuestra nueva lámina de impresión de PA Nylon viene con una textura mate similar a la lámina de impresión satinada. Además de las poliamidas, también es compatible con el PETG, no se recomienda la impresión con otros materiales debido a una débil adhesión. Incluso las propias poliamidas difieren en su composición y pueden venir con diversas propiedades de adhesión. Muchas poliamidas, especialmente las limpias (sin fibras de carbono, por ejemplo), tienen una fuerte tendencia a la deformación. Por eso, algunos materiales pueden requerir el uso de la función de borde incluso si se adhieren bien a la superficie. Hasta ahora, no podemos decir si alguna de las poliamidas no probadas tiene una adhesión fuerte o débil – por eso recomendamos imprimir sólo las poliamidas mencionadas en nuestra tabla de materiales. Estos filamentos funcionan perfectamente con nuestras láminas de impresión de PA Nylon con las temperaturas de impresión seleccionadas.

Para una fácil eliminación de la impresión y una larga vida útil de la lámina, sólo es necesario lavarla con agua antes de cada uso y ajustar la altura de la primera capa. Recomendamos encarecidamente NO lavar la lámina con acetona, IPA (alcohol isopropílico) y otros productos químicos a base de alcohol (incluido el limpiacristales, 3DLAC, etc.). El uso de IPA (y otros productos químicos) hace que la superficie sea mate y cambia la estructura de la superficie y la adherencia. Esto hace que la vida útil sea más corta y que la mayor riesgo de dañar la lámina. Si tiene manchas de grasa visibles (huellas dactilares, por ejemplo), puede limpiar la sábana con agua y jabón de cocina. Te recomendamos que laves la sábana con jabón para platos antes de darle la vuelta por el otro lado.

Comparación de una lámina de impresión de PA Nylon limpia (izquierda) con una superficie tratadas con alcohol isopropílico (derecha). Obsérvese la formación de estructuras rugosas tras el tratamiento con IPA. Nota: La foto es sólo para fines ilustrativos, se trata de una muestra de prueba. La superficie de la lámina se ve diferente bajo un microscopio que en las fotos de arriba.

Ajustes de impresión y otros equipamiento de impresión

Además de una lámina de impresión especial, es necesario imprimir con una boquilla endurecida debido a las propiedades altamente abrasivas de la fibra de carbono.

Se recomienda imprimir con la impresora en un cerramiento o colocando la impresora en una habitación bien ventilada (consulta nuestra ficha de datos de seguridad de los materiales). La impresión de poliamida libera un olor relativamente fuerte en el aire y emite partículas potencialmente peligrosas (UFP – partículas ultrafinas). Nuesto Original Prusa Enclosure es una opción ideal. No sólo reducirá el olor, sino que la mayor temperatura ambiente mejorará la adherencia entre las capas impresas. Una vez que termine de imprimir en el cerramiento, abre primero la ventana y luego las puertas del cerramiento para cambiar rápidamente el aire.

Debido a las altas temperaturas de impresión, no se recomienda utilizar la Original Prusa MINI+ – la Original Prusa MK3S+ es el camino a seguir para imprimir con Prusament PA11 Carbon Fiber Black y la XL también será compatible con este material.

Consejo: ¿Necesitas añadir el perfil de impresión de fibra de carbono Prusament PA11 en PrusaSlicer? Asegúrate de que estás ejecutando PrusaSlicer 2.4.2 o más nuevo. Ve a Configuración – Asistente de Configuración – Filamentos – NYLON – Prusa Polymers – marca la opción Prusament PA11 Carbon Fiber y pulse Finish. Ahora, PA11 estará disponible en la lista de materiales.

Color, aspecto y precio

El Prusament PA11 Carbon Fiber Black vuelve a estar disponible en color negro, debido al contenido de fibra de carbono del filamento. Puede que te preguntes por qué utilizamos los diferentes colores de los lados de la bobina: son grises para distinguir las bobinas pegadas de las dobladas. Cuando el filamento se seca (90°C), los lados de la bobina se expanden térmicamente y, al enfriarse, la bobina puede deshacerse. Por este motivo, hemos tenido que pegar las partes de papel y plástico. Se puede seguir reciclando el papel y el plástico de la misma manera que con las bobinas normales, sólo hay que ejercer un poco más de fuerza para desmontar la bobina.

Las bobinas contienen 800 g de material. El precio de una bobina es 99.99 USD / 99.99 EUR (VAT incl.) y la lámina especial de PA (Nylon) te costará 44.99 USD / 44.99 EUR (VAT incl.). O puedes comprar el paquete entero, que cuesta 129.99 USD / 129.99 EUR (VAT incl.).

Aplicaciones típicas para el Prusament PA11 Carbon Fiber


Fidget toy (The Flat Hexagon With a Spin de Whity) (Diversos engranajes y piezas móviles)	Fan shroud (Piezas resistentes al calor)

Two-way screw de GVC (Tornillos y piezas mecánicas de mayor tamaño)	Tubos de escape (Grandes piezas resistentes al calor)

Poleas, engranajes, rodamientos, etc. (Grandes piezas móviles sometidas a grandes esfuerzos)	Piezas funcionales de aspiración del motor (Soporta 190 °C durante largos periodos de tiempo)