Dossier con información detallada sobre las características de los materiales con los que trabaja la impresora 3D Mark Two de MarkForged: fiberglass, carbon fiber, HSHT fiberglass, Nylon, Onyx y Kevlar.

1. MarkForged
Materiales
Piezas fuertes para ingeniería
Plástico reforzado con fibra continua

2. Fibras continuas
Propiedades mecánicas
Los datos de tensión, compresión, resistencia a la rotura y desviación
térmica se obtuvieron en unas instalaciones acreditadas de testeo de
terceros. Los datos de flexión fueron preparados por Markforged, Inc.
Las especificaciones de arriba fueron cumplidas o excedidas.
La impresora 3D de resistencia industrial Mark Two es capaz de imprimir
una amplia variedad de patrones con refuerzo de fibra, creando
construcciones con capas tanto anisotrópicas o cuasi-anisotrópicas.
Esta tabla técnica aporta referencia y comparativa de propiedades de
materiales usando un posible set de placas ASTM ajustadas a los
estándares, impresas con una impresora 3D de producción Markforged.
Sin embargo, el rendimiento de la pieza y el material puede variar
según el diseño de capa, diseño de la pieza, condiciones de uso final,
condiciones del test, condiciones de construcción, y similares.
Estos datos representativos fueron testeados, medidos o calculados
usando métodos estándar y pueden ser objeto de cambio sin previo
aviso. Markforged no hace garantías de ningún tipo, expresas o implícitas,
incluyendo, pero no limitándose a las garantías de mercantibilidad,
adecuación a un uso particular o garantía contra una infracción de
patentes; y no asume ninguna responsabilidad en relación al uso de
esta información. Los datos incluidos aquí no deberían usarse para
establecer límites de diseño, control de calidad o especificaciones, y
no pretenden sustituir su propio testeo para determinar su apropiado
uso para sus aplicaciones particulares. Nada en este documento debe
usarse como una licencia para operar o como una recomendación
para infringir ningún derecho de propiedad intelectual.
Dimensiones y construcción de las muestras del composite de fibra:
• Las placas de prueba usadas en estos datos están reforzadas con
fibra unidireccionalmente (capas de 0˚).
• Muestras de tests tensiles: 9,8 in (L) x 0,5 in (Al) x 0,048 in (An)
(Composites Fibra de Carbono), 9,8 in (L) x 0,5 in (Al) x 0,08 in (An)
(Composites de Fibra de Vidrio y Aramida).
• Muestras de tests de compresión: 5,5 in (L) x 0,5 in (Al) x 0,085 in (An)
(Composites FC), 5,5 in (L) x 0,5 in (Al) x 0,12 in (An) (Composites de FV
y Aramida).
• Muestras de tests de flexion: 3-pt. de flexión, 4,5 in (L) x (0,4) in (An) x 0,12 (Al).
• Temperatura de desviación térmica a 0,45 MPa, 66 psi (ASTM
D648-07 Method B).
Diseñada para imprimir piezas con la fuerza del metal,
la impresora 3D Mark Two de resistencia industrial es la
primera impresora 3D capaz de imprimir con fibra
continua de carbono, Kevlar y fibra de vidrio. Usando
un cabezal de impresión de Fabricación con Filamento
Continuo (CFF) pendiente de patente, Mark Two puede
crear piezas funcionales combinando nuestro nylon
especialmente ajustado con filamentos de fibra continua.
Piezas impresas en 3D
• Con un mayor ratio fuerza-peso que el Aluminio
6061-T6.
• Hasta 27 veces más rígido que el ABS.
• Hasta 24 veces más fuerte que el ABS.
Propiedad Test standard Carbon CFF Kevlar CFF Fiberglass CFF HSHT Glass CFF
Fuerza tensil (MPa) ASTM D3039 700 610 590 600
Módulo tensil (GPa) ASTM D3039 54 27 21 21
Fuerza tensil a la rotura (%) ASTM D3039 1,5 2,7 3,8 3,9
Rigidez flexural (MPa) ASTM D790* 470 190 210 420
Módulo flexural (GPa) ASTM D790* 51 26 22 21
Fuerza flexural a la rotura (%) ASTM D790* 1,2 2,1 1,1 2,2
Fuerza de compresión (MPa) ASTM D6641 320 97 140 192
Módulo de compresión (GPa) ASTM D6641 54 28 21 21
Fuerza de compresión a la rotura (%) ASTM D6641 0,7 1,5 n/a n/a
Temperatura de desviación
térmica (ºC)
ASTM D648
Method B
105 105 105 150
Impacto Izod — hendidura (J/m) ASTM D256-10
Method A
958 1873** 2603 3117
*Medido con un método similar al ASTM D790. **Dos muestras medidas en vez de 5.

3. Nylon
Propiedades mecánicas
Dimensiones y construcción de las muestras plásticas de testeo:
• Muestras de test tensil: Haces ASTM D638 tipo IV.
• Muestras de test de flexión: 3-pt. de flexión, 4,5 in (L) x 0,4 in (An) x
0,24 in (Al).
• Temperatura de desviación térmica de 0,45 MPa, 66 psi (ASTM
D648-077 Método B).
• La resistencia a la rotura no está disponible porque el nylon no se
rompe antes del final del test.
Principales diseños para flexión
La tecnología CFF de Markforged refuerza las piezas
3D de plástico con fibra continua 10 veces más fuerte y
20 veces más rígida.
Las propiedades de material de abajo por lo tanto se
combinan automáticamente en una pieza por el
software Eiger (aunque los usuarios también pueden
personalizar la distribución de la fibra por capas).
En modo automático el software Eiger de Markforged
crea por defecto Paneles en Sándwich incrustados. Estas
estructuras reforzadas son bien conocidas y ampliamente
usadas en el sector aeroespacial y en construcción, ya
que proporcionan un excelente rendimiento de flexión.
En general la rigidez y la fuerza de las piezas,
representadas por las propiedades de tensión y
compresión reflejadas abajo, dependen mucho del
contenido de fibra, y están fuertemente relacionadas con
la cantidad de fibra que el usuario escoge para una pieza.
Sin embargo, por la teoría de sándwich, el rendimiento
de flexión tiende a beneficiarse en buena medida de un
modesto refuerzo en forma de panel de sándwich (ver
imágenes inferiores).
Para más información, ver el detallado Whitepaper
“Thermomechanical Stability”.
www.tr3sdland.com | info@tr3sdland.com
Propiedad Test standard Nylon fuerte Onyx
Módulo tensil (GPa) ASTM D638 0,94 1,4
Estrés tensil a rendimiento (MPa) ASTM D638 31 36
Resistencia tensil a rendimiento (%) ASTM D638 27 25
Estrés tensil a rotura (MPa) ASTM D638 54 30
Resistencia tensil a rotura (%) ASTM D638 260 58
Fuerza flexural (MPa) ASTM D790* 32 81
Módulo flexural (GPa) ASTM D790* 0,84 2,9
Resistencia flexural a rotura (%) ASTM D790* n/a n/a
Temperatura de desviación térmica (ºC) ASTM D648 Method B 49-140+ 145
Impacto Izod — hendidura (J/m) ASTM D256-10 Method A 1015 334
*Medido con un método similar al ASTM D790.
**Temperatura de desviación térmica de un haz con menos del 10% de HSHT Glass añadido, ver más detalles abajo.
Nylon FFF de 127 capas (no a escala)
Desviación térmica: 49 ºC
Sándwich HSHT de 127 capas (no a escala)
117 capas de nylon
10 capas de HSHT Glass CFF (-10% por vol.)
Desviación térmica: 140 ºC
HSHT relleno de 127 capas (no a escala)
2 capas de nylon
125 capas de HSHT Glass CFF
Desviación térmica: 150 ºC