KARAKSA™ F DX101

Il polimide è uno dei materiali più utilizzati nella stampa 3D industriale grazie alle sue eccellenti proprietà meccaniche, termiche e chimiche, rendendolo un’opzione molto equilibrata per molteplici applicazioni. Tuttavia, sia il polimide non rinforzato sia quello rinforzato con fibre convenzionali presentano limitazioni che ne condizionano l’uso in ambienti esigenti.

Nel polimide non rinforzato, i principali svantaggi emergono durante il processo di stampa: elevato warping che compromette la stabilità dimensionale, alta probabilità di difetti su pezzi grandi o piatti, forte tendenza allo stringing e prestazioni scarse su ponti e sporgenze, limitando la libertà di progettazione e la precisione geometrica.

I poliamidi rinforzati con fibra di carbonio o fibra di vetro riducono alcune di queste deformazioni e aumentano la rigidità, ma introducono nuovi compromessi: superficie ruvida, limitazioni nell’uso di ugelli di piccolo diametro (solitamente ≥0,4 mm per CF e ≥0,6 mm per GF) e notevole usura dell’estrusore e dell’hotend a causa dell’abrasività delle fibre.

KARAKSA™ F DX101 nasce per risolvere queste limitazioni, offrendo una vera alternativa ai nylon rinforzati tradizionali. Grazie all’uso del 7% di nanofibre di cellulosa (CNF) ad alta resistenza termica sviluppate da Asahi Kasei, questo materiale fornisce un rinforzo altamente efficace senza gli inconvenienti delle fibre convenzionali.

Tecnologia CNF e struttura interna

La chiave delle prestazioni di KARAKSA™ F DX101 risiede nella dispersione estremamente uniforme delle nanofibre di cellulosa all’interno della matrice polimerica. Queste CNF formano una rete tridimensionale continua tramite legami idrogeno, distribuendosi in modo omogeneo a scala nanometrica. Questa struttura rinforza il materiale e agisce come supporto interno dinamico, migliorando il trasferimento dei carichi tra gli strati e riducendo le tensioni interne durante il raffreddamento.

Immagine 1: Struttura delle nanofibre di cellulosa Asahi Kasei. Fonte: Asahi Kasei

Comportamento tissotropico ottimizzato per FFF

In condizioni di elevato taglio nella bocchetta, il materiale scorre facilmente, consentendo un’estrusione stabile e continua. Una volta depositato, la viscosità aumenta rapidamente, evitando cedimenti e mantenendo la geometria definita. Ciò si traduce in ponti più stabili, sporgenze meglio controllate e ottima fedeltà geometrica, anche per pezzi complessi e di grandi dimensioni.

Immagine 2: Pezzo con sporgenze complesse e ponti stampato con Karaksa F. Fonte: Asahi Kasei

Stabilità dimensionale e precisione industriale

Con il 7% di CNF, DX101 offre una riduzione molto efficace del ritiro termico del nylon, raggiungendo una stabilità dimensionale superiore anche in stampe lunghe o pezzi di grande volume. Per applicazioni industriali, questo significa maggiore ripetibilità, migliore controllo delle tolleranze e significativa riduzione di scarti o ritocchi post-stampa.

Immagine 3: Pezzi di grandi dimensioni stampati con Karaksa senza warping visibile. Fonte: Asahi Kasei

Finitura superficiale e durata dell’attrezzatura

Nonostante sia un filamento caricato, KARAKSA™ F DX101 offre una finitura superficiale liscia e uniforme, molto superiore a quella dei filamenti CF o GF. Le nanofibre di cellulosa, più morbide e flessibili delle fibre convenzionali, riducono l’usura della bocchetta e minimizzano il rischio di intasamenti. Non è necessario utilizzare ugelli rinforzati e si può stampare con diametri fino a 0,2 mm, mantenendo un alto livello di dettaglio.

Immagine 4: Confronto della risoluzione dei dettagli ottenuta con diversi diametri di ugello nelle stampe Karaksa F. Fonte: Asahi Kasei

Resistenza meccanica e affidabilità

L’eccellente adesione tra gli strati conferisce a DX101 elevata resistenza interlaminare, consentendo ai pezzi di sopportare sollecitazioni ripetute senza delaminazione. La sua elevata resistenza termica e meccanica lo rende particolarmente adatto a componenti strutturali, utensili industriali e componenti meccanici dove l’affidabilità dimensionale è prioritaria.

Immagine 5: Assemblaggio a tolleranza stretta stampato con Karaksa F. Fonte: Asahi Kasei

All’interno della gamma KARAKSA™ F, DX101 rappresenta l’opzione con le massime prestazioni tecniche, mentre la versione BX102 (5% CNF) è destinata ad applicazioni in cui si privilegiano flessibilità e qualità superficiale, mantenendo comunque ottime prestazioni meccaniche.

Nota importante: Le seguenti attività sono strettamente vietate:

• Usare questo materiale per attività o scopi illegali.
• Usare questo materiale per la produzione di dispositivi medici.
• Usare questo materiale per produrre qualsiasi dispositivo destinato a venire a contatto con mucose, fluidi corporei, sangue o farmaci.
• Usare questo materiale per scopi militari, inclusi, ma non limitati a, sviluppo, produzione, utilizzo o stoccaggio di armi o qualsiasi altro dispositivo o prodotto militare.
• Usare questo materiale per la produzione di dispositivi o prodotti destinati a venire a contatto con alimenti o bevande.