Hemos lanzado dos nuevos Prusaments profesionales con propiedades únicas. Además, tenemos una nueva lámina de impresión de PP para imprimir fácilmente materiales de polipropileno. Ahora, es el momento de darles una bienvenida adecuada y echar un vistazo más de cerca al Prusament PP Carbon Fiber y al PETG Magnetite 40%. Mientras que el PP Carbon Fiber tiene una alta resistencia química, el PETG Magnetite 40% contiene polvo de magnetita, que añade un peso extra y propiedades paramagnéticas.

Prusament PP Carbon Fiber Black 650 g

En primer lugar, hablemos del PP Carbon Fiber Black. El PP (Polipropileno) en general es un material comúnmente utilizado en envases, valorado por ser un material seguro, resistente y flexible. Su principal ventaja es su gran resistencia a diversos productos químicos.

El polipropileno puro tiene una estabilidad dimensional muy baja. Si alguna vez ha impreso con este material, es posible que haya experimentado un alabeo muy fuerte y una alta tasa de fallos. En el Prusament PP Carbon Fiber Black, estos problemas se resuelven añadiendo fibras de carbono. Con ellas, el material empeora ligeramente la adherencia entre capas y se vuelve más frágil e indeformable. En otras palabras, el PP puro se puede doblar, mientras que la fibra de carbono del PP se rompe. Sin embargo, las fibras de carbono en el interior hacen que sea muy fácil de imprimir, incluso en grandes volúmenes, manteniendo una excelente resistencia química y mejorando la resistencia a la temperatura.

Impresiones sencillas con nuestra nueva lámina de PP

Queríamos que nuestro nuevo PP fuera lo más fácil posible de imprimir. Por eso hemos desarrollado una nueva lámina de PP, que es la mejor solución para imprimir materiales a base de polipropileno. Con las láminas de PEI normales, se encontrará con una adherencia superficial extremadamente baja, que sólo puede mejorarse utilizando accesorios adicionales, como la cinta de polipropileno. Preparar una capa de separación de este tipo lleva tiempo y requiere cierta habilidad, además de que la cinta deja pegamento en la superficie de impresión. Con la lámina de PP, basta con cambiar las láminas y desengrasar la superficie con IPA como de costumbre.

La lámina es compatible con la mayoría de filamentos de PP, PLA, PETG, y flexibles. Puedes consegirla en nuestra tienda por 46.99 USD / 49.90 EUR (IVA incl.).

Resistencia química

La alta resistencia química es sin duda la mayor ventaja del Prusament PP Carbon Fiber. A continuación se muestra una lista de varios productos químicos y cómo la fibra de carbono PP Prusament los resiste. Está claro que este material resiste diversos disolventes, bases y ácidos no oxidados y aceites.

Lista de algunas sustancias químicas y su efecto en el Prusament PP Carbon Fiber. Sistema de clasificación: A=efecto insignificante, B=absorción o ataque limitado, C=absorción extensa y/o permeación rápida, D=ataque extenso. La muestra se disuelve o se desintegra.

Ligero, pero duradero

El Prusament PP Carbon Fiber Black es muy ligero, pero duradero, lo que lo hace adecuado para su uso en aeronaves/drones, donde reducir el peso es una necesidad.

Precio y peso

Debido a la menor densidad (0.91 g/cm³), obtendrás 340 m de filamento en una bobina de 650 g. Para el mismo peso de PETG, por ejemplo, obtendrías 224.25 m de filamento, solo para comparar. La bobina de 650 g de PP Carbon Fiber cuesta 69.99 USD / 74.99 EUR (IVA incl.).

Ejemplos de uso

El Prusament PP Carbon Fiber es adecuado para cualquier uso en el que se requiera resistencia al calor y a los productos químicos. Por ejemplo, equipos de laboratorio, depósitos de aceite, tapas y tapones de bidones de productos químicos, dispensadores de cloro, piezas sometidas a esfuerzos térmicos, piezas de aviones RC, etc.

Recipiente de líquido de frenos (Resistencia a diversos productos químicos, incluso aceites)	Tapa del bote (Sustitución de piezas resistentes a productos químicos)
Tubos de escape (Piezas resistentes al calor)	Recipiente resistente a productos químicos (Otro ejemplo de componentes químicamente resistentes)
Soportes para viales (Componentes resistentes al calor y a los productos químicos utilizables en laboratorio)	Dispensador de cloro para piscinas (Pieza resistente a productos químicos)

Prusament PETG Magnetite 40% Grey 1 kg

Y ahora, algo completamente diferente. Una vez más, decidimos hacer un material nuevo y único. Un material que no se puede encontrar en ningún otro sitio. Utilizamos nuestro Prusament PETG como polímero aglutinante y lo rellenamos con polvo fino de magnetita, lo que confiere al filamento unas propiedades paramagnéticas, añade peso adicional y le confiere un atractivo color gris oscuro.

Hemos trabajado duro para que este material sea fácil de imprimir y adecuado para aplicaciones industriales y científicas. Y los resultados son muy convincentes – todo lo que necesita es una boquilla endurecida, y podrás imprimir prácticamente cualquier cosa que requiera propiedades paramagnéticas. Por ejemplo, este material es ideal para crear componentes utilizados en automatización, como interruptores magnéticos, potenciómetros y sensores de inducción. Dicho esto, no se limita a un uso profesional, sino que también es perfectamente apto para hobbys. Antes de sumergirnos en las propiedades físicas, tenemos que mencionar una cosa: este filamento no es magnético por sí mismo, no se puede utilizar, por ejemplo, para imprimir accesorios magnéticos para tu nevera. Lo explicaremos con detalle en los siguientes capítulos. Y prepárate, es un poco técnico.

Qué es la magnetita

La magnetita pura (fórmula química Fe₃O₄) es un mineral ferrimagnético negro y uno de los principales minerales de hierro. Es conocido por su uso en la fabricación de acero, pero es posible que también haya visto otras aplicaciones, como los ferrofluidos o la limpieza del agua de metales pesados y microorganismos.

Propiedades físicas del material

En primer lugar, es importante explicar qué significa paramagnetismo. Mientras que la magnetita pura es ferrimagnética, lo que significa que el material puede convertirse en un imán permanente, no ocurre exactamente lo mismo con el Prusament PETG Magnetite 40%. Cuando se adhiere al PETG, el polvo de magnetita confiere al objeto impreso en 3D propiedades paramagnéticas. El paramagnetismo es una forma de magnetismo, en la que el propio material no es la fuente original del campo magnético, sino que puede ser atraído por el campo magnético externo y formar entonces un campo magnético interno que está en la dirección del campo magnético aplicado. En términos sencillos: el Prusament PETG Magnetite no funciona como un imán pero es atraído por un campo magnético, igual que un trozo de hierro (sólo un poco más débil).

En teoría, el Prusament PETG Magnetite 40% podría convertirse en un imán permanente al igual que la Magnetita pura. Sin embargo, el PETG, como polímero aglutinante, afecta fuertemente a los dominios magnéticos e impide cambiar su orientación, ya que las partículas de magnetita del interior del modelo impreso en 3D se esparcen de forma no homogénea. Por tanto, convertir el objeto impreso en 3D en un imán permanente requeriría un campo magnético extremadamente fuerte, que sólo podría alcanzarse con equipos especializados en condiciones de laboratorio.

El alto contenido de polvo de magnetita confiere al material una alta densidad. Con 1.82 g/cm³, el material es más pesado que el agua y puede ayudar en diversas aplicaciones, donde el peso extra es imprescindible.

El polvo de magnetita es un material altamente abrasivo, por lo que una boquilla endurecida es necesaria al imprimir este material. La absorción de humedad es insignificante y también lo es el alabeo: no necesita ningún equipo o preparación especial para imprimir este Prusament.

Propiedades magnéticas medidas

Contactamos con el CEITEC (Central European Institute of Technology) de Brno para medir las propiedades magnéticas de piezas impresas en 3D con Prusament PETG Magnetite 40%. Aquí presentamos los resultados con todo el procedimiento de ensayo para que comprenda mejor las propiedades del material. Si no quieres aprender sobre la física que hay detrás de este material, no dudes en saltarte este capítulo.

1) Preparación del objeto de ensayo

Para la prueba se imprimieron dos tipos de objetos: un cubo y un cilindro. El cubo tenía unas dimensiones de 4x4x4 mm, y el cilindro 4 mm de altura y 2 mm de diámetro. Ambos objetos se imprimieron con la impresora 3D Original Prusa MK3S+ con los siguientes parámetros de PrusaSlicer:

• Diámetro de la boquilla: 0.25 mm
• Altura de capa: 0.07 mm (ajuste ultra detail MK3)
• Perímetros: 3
• Capas inferiores: 8
• Capas superiores: 11
• Temperatura de la boquilla: 250 °C
• Temperatura de la base: 85 °C primera capa, 90 °C otras capas
• Multiplicador de extrusión: 1.04
• Enfriamiento: 30 – 50%

Fig. 1: Objetos de prueba impresos en 3D y orientación del campo magnético durante las pruebas

2) Mediciones

Las propiedades magnéticas de los objetos de prueba impresos en 3D se midieron utilizando un magnetómetro de muestra vibrante en el CEITEC. Los objetos se probaron tanto en posición horizontal como vertical para identificar si existe algún efecto de las capas impresas en 3D sobre las propiedades magnéticas del objeto.

Fig.2: Dependencia de la densidad de flujo magnético con la intensidad de campo magnético en los cuerpos cilíndricos ensayados

3) Resultados y discusión

The results from measurements of our test objects are presented in the graph above. La fina curva de histéresis que se aprecia en el gráfico es típica de los imanes blandos (paramagnéticos). En cambio, los imanes duros (permanentes) presentan una curva de histéresis más amplia en la escala de intensidad del campo magnético (H). Además, su densidad de flujo magnético (inducción magnética, B) alcanzaría decenas o centenares de mT.

Ahora bien, antes de profundizar en los resultados, quizá merezca la pena explicar algunas nociones básicas de las que hablaremos:

Saturación magnética MS – estado en el que todos los vectores de todos los dominios magnéticos y sus momentos en un objeto de prueba están alineados en la dirección de un campo magnético externo y la magnetización del material no crece.

Dominio magnético – región de átomos dentro de un material magnético, con origen en el movimiento orbital y el espín de los electrones, en la que la magnetización está orientada uniformemente en la dirección de un flujo magnético.

Remanencia BR – inducción magnética residual retenida por un material durante su exposición a una intensidad de campo magnético nula

Coercitividad HC – intensidad de campo magnético del material capaz de resistir un campo magnético externo sin desmagnetizarse.

Para calcular los resultados se utilizó un factor de permeabilidad al vacío simplificado de 0.0001 N/A². Este factor se utiliza habitualmente en aplicaciones de ingeniería para aproximarse a los valores reales de las propiedades magnéticas de materiales poco homogéneos a presión atmosférica. La magnetización de saturación del cilindro parado (posición vertical x) es igual a 5.564×10^–3 T. Su coercitividad es en este caso muy baja (14.329 kA/m); el campo magnético del cilindro resultante puede conmutarse ligeramente (remagnetizarse). Estos materiales pueden ser adecuados para aplicaciones dinámicas que requieran conmutaciones frecuentes del campo magnético (en transformadores, por ejemplo). La densidad de energía máxima del objeto de ensayo es 1.197 (kJ/m³), igual a 0.15 MGOe (mega gauss oersted). Para compararlo: los imanes de ferrita normales alcanzan (BH)_max valores entre 0.8 y 5 MGOe, mientras que los imanes de NdFeB utilizados con frecuencia alcanzan de 25 a 50 MGOe. En este caso, las diferencias en los valores de las posiciones de reposo y tumbado se encuentran dentro de las desviaciones estándar. Los datos también muestran que la reducción de la temperatura de la boquilla a 230 °C provoca una disminución de la homogeneidad del material. La impresión a temperaturas elevadas podría ayudar a conectar la estructura de los dominios magnéticos del polvo de magnetita en el interior del objeto.

Además, se determinan las propiedades magnéticas de los cubos con un campo magnético externo aplicado en varios ejes en el CEITEC VUT (como se muestra en la Fig. 1). Se detectó un aumento de la densidad de flujo magnético (inducción magnética) cuando el campo de fuerza magnética pasó perpendicular a las superficies XZ e YZ, donde eran visibles las capas impresas en 3D. En cambio, la superficie XY (en la que era visible el relleno sólido) no confirma este fenómeno. Una posible explicación es que los dominios magnéticos de las superficies XZ e YZ se orientaban más fácilmente en la dirección de contacto de la deposición fundida en una sola capa, mientras que los dominios magnéticos entre capas no se conectaban fácilmente. Por tanto, los resultados demostraron que las propiedades magnéticas de un cuerpo impreso en 3D dependen de la orientación del objeto y de la configuración de la impresión.

Precio y peso

A diferencia del PP mencionado anteriormente, este material tiene una alta densidad. Por eso obtendrás 245 m de filamento en una bobina de 1 kg. De nuevo, para compararlo, el mismo peso de PETG puro tendría 345 m de filamento de longitud. Una bobina de Prusament PETG Magnetite 40% cuesta 46.99 USD / 49.99 EUR (IVA incl.).

Ejemplos de uso

Una vez más, el material es paramagnético (no ferrimagnético) gracias al polvo de magnetita que contiene. Puede que no se adhiera al imán con tanta fuerza como un trozo de hierro, pero este material sigue teniendo varios casos de uso interesantes para aficionados y profesionales. Con el uso profesional, apuntamos a diversos componentes electrónicos utilizados en automatización: interruptores, potenciómetros, sensores de inducción, blindaje electromagnético, etc. En el uso como hobby, el material puede utilizarse para diversas herramientas que pueden fijarse a un imán. Otro uso puede encontrarse en el arte, el diseño y los juguetes. O, simplemente, puede funcionar como un peso.

Partes de cajas magnéticas (Todo lo que se imprima con PETG Magnetite 40% puede adherirse a un imán)	Piezas de electrónica (Varios sensores de inducción, transformadores, interruptores, etc.)
Piezas de cajas magnéticas (Lids and other parts that should be attracted to a magnet)	Arte y diseño (Varios componentes de levitación magnética, piezas que desafían la gravedad, etc.)
Puzzles magnéticos (Varios tipos de puzzles magnéticos, incluso piezas de GeoMag y similares)	Piezas visuales (El Prusament PETG tiene una superficie mate muy agradable y, en general, es fácil de imprimir.)

¿Qué te parecen nuestros nuevos filamentos? Si tienes alguna idea que pueda implicar nuestra cooperación, háznoslo saber. ¡Siempre estamos dispuestos a probar algo nuevo!

El Prusament PETG Magnetite 40% se ha desarrollado y fabricado con el apoyo del proyecto NCK para la impresión 3D industrial, n.º de reg. TN02000033, cofinanciado con ayudas estatales de la Agencia de Tecnología de la República Checa en el marco del programa de Centros Nacionales de Competencia.

Modelos usados: Magnetic UFO de Sevro, Snap-Off Knife 18mm y Snap-Off Knife 9mm de Michal Fanta, Tangram de AnnaV., NBA Airless basketball de PartyLime, Corinthian column de Štístko, earphone case/phone stand de safpep