Desarrollo de resinas reforzadas con CNF para impresión 3D

¿Qué es la resina reforzada con nanofibras de celulosa (CNF)?

La resina reforzada con nanofibras de celulosa (CNF) de Asahi Kasei es un material elaborado combinando CNF altamente resistente al calor con varios plásticos de ingeniería.

Asahi Kasei ha desarrollado una tecnología para nanodispersar CNF en resina, que es altamente hidrófila y propensa a la agregación, y presenta un proceso de fabricación integrado desde la producción de CNF hasta los compuestos de CNF.

El CNF de Asahi Kasei es un relleno de biomasa altamente resistente al calor elaborado a partir de linters de algodón y, cuando se combina con resina, tiene excelentes propiedades como alto módulo elástico, bajo coeficiente de expansión lineal, bajo coeficiente de fricción y baja resistencia a la abrasión.

Características de la resina reforzada con CNF de Asahi Kasei para impresoras 3D

Asahi Kasei está desarrollando resina reforzada con CNF para impresoras 3D aprovechando las siguientes características:

Característica 1: Tixotropía

La tecnología de Asahi Kasei para nanodispersar CNF en resina permite que el material exhiba "tixotropía", una propiedad en la que la viscosidad disminuye y la fluidez aumenta cuando la tasa de cizallamiento es alta, pero la viscosidad aumenta y el material se vuelve sólido cuando la tasa de cizallamiento es baja o después de que se elimina la fuerza de cizallamiento.

En las impresoras 3D que utilizan el método de extrusión de material, el filamento debe fluir cuando se descarga desde la boquilla a través de la tubería, y debe solidificarse rápidamente después de la deposición, lo que hace que este material altamente tixotrópico sea adecuado para este propósito.

Característica 2: Sin desgaste ni obstrucciones de las boquillas

El CNF es un relleno más blando y fino que la fibra de carbono (CF) o la fibra de vidrio (GF), por lo que no provoca desgaste ni obstrucción de la boquilla. Por lo tanto, no es necesario sustituir la boquilla por una reforzada, lo que normalmente se requiere para las resinas reforzadas con fibra.

Línea de resinas reforzadas con CNF (productos de desarrollo) de Asahi Kasei para impresoras 3D

Asahi Kasei está desarrollando "resina reforzada PA/CNF (filamento/gránulo)" y "resina reforzada SEBS/CNF (filamento/gránulo)" para impresoras 3D.

Resina reforzada con PA/CNF para impresoras 3D (producto desarrollado, filamento/pellet)

La resina reforzada con PA/CNF es un plástico de ingeniería que contiene entre un 5 y un 10 % de CNF en poliamida y tiene excelentes propiedades de baja deformación, precisión dimensional, apariencia, resistencia, resistencia al calor y flexibilidad.

La resina reforzada con PA/CNF de Asahi Kasei para impresoras 3D tiene una excelente adhesión entre capas debido a su alta fluidez cuando se descarga desde la boquilla, y las capas tienen menos probabilidades de despegarse cuando se aplica fuerza al modelo. También se puede utilizar para modelar con máquinas de modelado de tipo pellet, y el material es menos susceptible a deformarse incluso en artículos de gran tamaño.

Asahi Kasei ha desarrollado dos grados: "DX101", un filamento que contiene un 7% de nanofibras de celulosa en poliamida y que ofrece excelente precisión dimensional, baja deformación, fuerza y resistencia al calor; y "BX102", un filamento que contiene un 5% de nanofibras de celulosa en poliamida y que ofrece excelente flexibilidad, apariencia y resistencia al calor.

Resina reforzada SEBS/CNF para impresoras 3D (producto desarrollado, filamento/pellet)

El SEBS es un material blando con una excelente resistencia a la intemperie. Al agregarle CNF, es posible moldear el SEBS, que antes era difícil de moldear.

La resina reforzada con SEBS/CNF de Asahi Kasei para impresoras 3D tiene excelentes propiedades de baja deformación, precisión dimensional, flexibilidad y resistencia a la hidrólisis. Además, es un material que puede expresar una amplia gama de suavidad según el diseño de la forma. Además, se pueden imprimir artículos grandes utilizando máquinas de moldeo de tipo pellet.

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