KARAKSA™ F DX101

La polyamide est l’un des matériaux les plus utilisés dans l’impression 3D industrielle grâce à ses excellentes propriétés mécaniques, thermiques et chimiques, ce qui en fait une option très équilibrée pour de multiples applications. Cependant, la polyamide non renforcée comme la polyamide renforcée avec des fibres conventionnelles présentent des limitations qui conditionnent leur utilisation dans des environnements exigeants.

Dans la polyamide non renforcée, les principaux inconvénients apparaissent pendant le processus d’impression : forte déformation (warping) compromettant la stabilité dimensionnelle, forte probabilité de défaillance sur les pièces grandes ou plates, tendance marquée au stringing et comportement médiocre sur les ponts et surplombs, limitant la liberté de conception et la précision géométrique.

Les polyamides renforcées avec fibre de carbone ou fibre de verre réduisent une partie de ces déformations et augmentent la rigidité, mais introduisent de nouveaux compromis : surface rugueuse, limitations pour l’utilisation de buses de petit diamètre (généralement ≥0,4 mm en CF et ≥0,6 mm en GF), et usure importante de l’extrudeur et du hotend due à l’abrasivité des fibres.

KARAKSA™ F DX101 émerge pour résoudre ces limitations, offrant une véritable alternative aux nylons renforcés traditionnels. Grâce à l’utilisation de 7 % de nanofibres de cellulose (CNF) à haute résistance thermique développées par Asahi Kasei, ce matériau fournit un renfort très efficace sans les inconvénients des fibres conventionnelles.

Technologie CNF et structure interne

La clé des performances de KARAKSA™ F DX101 réside dans la dispersion extrêmement uniforme des nanofibres de cellulose au sein de la matrice polymère. Ces CNF forment un réseau tridimensionnel continu via des liaisons hydrogène, distribué de manière homogène à l’échelle nanométrique. Cette structure renforce le matériau et agit comme un support interne dynamique qui améliore le transfert de charge entre les couches et réduit les contraintes internes lors du refroidissement.

Image 1 : Structure des nanofibres de cellulose Asahi Kasei. Source : Asahi Kasei

Comportement thixotropique optimisé pour FFF

Sous les conditions de cisaillement élevées dans la buse, le matériau s’écoule facilement, permettant une extrusion stable et continue. Une fois déposé, la viscosité augmente rapidement, évitant le relâchement et maintenant la géométrie définie. Cela se traduit par des ponts plus stables, des surplombs mieux contrôlés et une excellente fidélité géométrique, même sur des pièces complexes et volumineuses.

Image 2 : Pièce avec surplombs complexes et ponts imprimée avec Karaksa F. Source : Asahi Kasei

Stabilité dimensionnelle et précision industrielle

Avec 7 % de CNF, DX101 réduit très efficacement le retrait thermique du nylon, offrant une stabilité dimensionnelle supérieure même sur des impressions longues ou des pièces de grand volume. Pour les applications industrielles, cela implique une meilleure répétabilité, un meilleur contrôle des tolérances et une réduction significative des rejets ou ajustements post-impression.

Image 3 : Grandes pièces imprimées avec Karaksa sans déformation visible. Source : Asahi Kasei

Finition de surface et durabilité de l’équipement

Bien qu’il s’agisse d’un filament chargé, KARAKSA™ F DX101 offre une finition de surface lisse et uniforme, bien supérieure aux filaments CF ou GF. Les nanofibres de cellulose, plus souples et flexibles que les fibres conventionnelles, réduisent l’usure de la buse et minimisent le risque d’obstruction. L’utilisation de buses renforcées n’est pas nécessaire et il est possible d’imprimer avec des diamètres allant jusqu’à 0,2 mm, tout en conservant un haut niveau de détail.

Image 4 : Comparaison de la résolution des détails obtenue avec différents diamètres de buse sur des impressions Karaksa F. Source : Asahi Kasei

Résistance mécanique et fiabilité

L’excellente adhésion entre les couches confère à DX101 une grande résistance interlaminaire, permettant aux pièces de supporter des sollicitations répétées sans délamination. Sa haute résistance thermique et mécanique le rend particulièrement adapté aux pièces structurelles, outillages industriels et composants mécaniques où la fiabilité dimensionnelle est prioritaire.

Image 5 : Assemblage de tolérances serrées imprimé avec Karaksa F. Source : Asahi Kasei

Dans la gamme KARAKSA™ F, DX101 représente l’option de performance technique maximale, tandis que la version BX102 (5 % CNF) est destinée aux applications où la flexibilité et la qualité de surface sont prioritaires, tout en conservant de très bonnes performances mécaniques.

Note importante : Les activités suivantes sont strictement interdites :

• Utiliser ce matériau pour des activités ou des objectifs illégaux.
• Utiliser ce matériau pour la production de dispositifs médicaux.
• Utiliser ce matériau pour produire tout dispositif destiné à entrer en contact avec des muqueuses, des fluides corporels, du sang ou des médicaments.
• Utiliser ce matériau à des fins militaires, y compris, mais sans s’y limiter, le développement, la fabrication, l’utilisation ou le stockage d’armes ou de tout autre dispositif ou produit militaire.
• Utiliser ce matériau pour la production de dispositifs ou produits destinés à entrer en contact avec des aliments ou des boissons.