tecnologia di stampa 3D con fibra di carbonio tradizionale composita
la fibra di carbonio di stampa 3D è probabilmente la tecnologia più ricercata di fabbricazione dell'additivo del metallo. . E con lo sviluppo della produzione di additivi, l'ultimo progresso è che una stampante che può fare uso di materiali elusivi è finalmente diventata una realtà. Tuttavia, non tutte le stampanti 3D in fibra di carbonio sono di un tipo. Alcune macchine possono utilizzare fibre microforate per migliorare la termoplastica tradizionale, mentre altre utilizzano fibre lunghe continue nella matrice termoplastica di base (che, in generale, riempie anche la fibra tritata) all'interno per creare uno ' scheletro ' all'interno della parte.
Introduzione di fibra di carbonio Fibra di carbonio è composto da una catena di atomi di carbonio disposti insieme, e ha una resistenza a trazione molto alta. Tuttavia, quando li usiamo da soli, le loro caratteristiche sottili e fragili li rendono facilmente rotto in qualsiasi applicazione pratica, in modo che il valore della loro auto-esistenza non è elevato. Tuttavia, quando le fibre sono raggruppate e incollate insieme con un legante, le fibre distribuiscono il carico in modo stabile e formano un materiale composito molto forte e leggero. Fra loro, questi compositi della fibra del carbonio sono pricipalmente sotto forma di il foglio, il tubo o le caratteristiche di modanatura su ordinazione e ampiamente usato in aerospaziale ed in Automotive, quale il rapporto forza--peso ha dominato l'industria.
Inoltre, la maggior parte degli adesivi utilizzati tradizionalmente sono resine termoindurenti.
Tecnologia di stampa in fibra di carbonio Con lo sviluppo della tecnologia di stampa 3D, possiamo usare la fibra di carbonio per la stampa 3D (l'ultimo sviluppo della tecnologia di stampa 3D). Tuttavia, differente dal processo standard della fibra del carbonio, il materiale adesivo usato è differente.
Poiché la resina termoindurente del legante usata precedentemente non si scioglie, non può essere estrusa attraverso l'ugello (cioè non può essere usato nella tecnologia di stampa 3D), in modo da per risolvere questo problema, le stampanti 3D sostituiscono le resine termoindurenti con plastica termoplastica di facile--stampa . Anche se queste parti stampate non sono come termoresistenti come i compositi della fibra del carbonio della matrice della resina, fanno aumentano la resistenza dei termoplastici mescolando loro con le fibre di carbonio.
Taglio corto in fibra di carbonio stampa vs continua fibra di carbonio stampa Ci sono due tipi di metodi di stampa in fibra di carbonio: taglio corto in fibra di carbonio riempito termoplastico e continuo in fibra di carbonio materiale rinforzato. Tra di loro, da un lato, il trito di carbone termoplastico è stampato attraverso una standard FFF (FDM) stampante, il cui principale costituente materiale è termoplastico (PLA, ABS o nylon) con piccole fibre di carbonio tritate.
D'altra parte, la produzione di fibra di carbonio continua è un processo di stampa unico che stabilisce fasci di fibre di carbonio continuo in standard FFF (FDM) substrati termoplastici. Anche se a breve termine fibra di carbonio riempito di plastica e produzione di fibre continue stanno usando fibra di carbonio, ma la differenza tra di loro è enorme.
Quindi, sapere come funziona ogni approccio e ciò che fa meglio vi aiuterà a prendere decisioni informate su ciò che si dovrebbe fare nel vostro sforzo di produzione di additivi.
Fibra di carbonio stampa 3D-taglio corto in fibra di carbonio riempito termoplastico
In termini semplici, La fibra di carbonio corta del taglio è un richiamo per i termoplastici standard . Permette alle aziende di stampare materiali generalmente più deboli per aumentare la loro resistenza meccanica. Il materiale viene quindi mescolato con il termoplastico e la miscela risultante viene estrusa in una bobina per la produzione di filamenti fusi (fff) tecnologia. Per i compositi preparati con il metodo fff, sono realizzati in fibra tritata (di solito fibra di carbonio) e plastica tradizionale termoplastica come nylon, ABS o PLA. Nel caso del processo di fff, le fibre di taglio corto aumentano la resistenza e la rigidità del modello, aumentando la stabilità dimensionale del modello, così come la finitura superficiale e la precisione. Questo approccio non è solo un vantaggio. Alcune fibre rinforzate a fibra corta aumentano la resistenza rendendo il materiale eccessivamente saturato. Questo non solo danneggia la qualità complessiva della parte, ma riduce anche la qualità della superficie e la precisione della parte.
Di conseguenza, le parti del prototipo e le parti di fine-uso possono essere fabbricate usando le fibre di carbonio tagliate perché forniscono la resistenza e l'apparenza richieste per la prova interna o i componenti cliente-rivolti.
Stampa 3D della fibra del carbonio--usando rinforzo continuo della fibra
La fibra di carbonio continua è la chiave per la vera forza dei compositi rinforzati . Il vantaggio di usare le parti composite stampate 3D anziché le parti tradizionali del metallo è che possono realizzare la resistenza simile su una frazione del peso, in modo da questa è una soluzione redditizia in termini di efficienza. In particolare, l'uso della tecnologia del filamento continuo (CFF) è incorporato in materiali termoplastici. Stampanti che utilizzano questo metodo, durante la stampa, laici fibre continue ad alta resistenza (come la fibra di carbonio, fibra di vetro o Kevlar) attraverso un secondo ugello di stampa nel fff termoplastico estruso. Questo permette alle fibre di rinforzo di formare là spina dorsale ' delle parti stampate, producendo un effetto duro, robusto e durevole.
La fibra del carbonio continua non solo aumenta la resistenza, ma inoltre permette che gli utenti rinforzino selettivamente le zone dove l'più alta durevolezza è richiesta . A causa della natura di fff del processo di base, è possibile scegliere dove rinforzarlo su una base stratificata. In ogni livello, ci sono due metodi di miglioramento: Concentric e il metodo di anisotropico. I riempimenti concentrici rafforzano i confini esterni di ogni livello (all'interno e all'esterno) ed estendono il numero di loop definiti dall'utente alla parte. I riempimenti di anisotropico formano un potenziamento composto unidirezionale su ogni livello e possono simulare la tessitura della fibra di carbonio cambiando la direzione di rinforzo sullo strato. In generale, queste strategie di indurimento consentono ad industrie come l'aerospazio, l'automotive e la produzione di integrare i compositi nei loro processi di lavoro in modi nuovi. Le parti stampate possono essere usate come attrezzi e dispositivi (questi richiedono le fibre di carbonio continue per simulare efficacemente le proprietà del metallo.), Strumenti come la fine del braccio, ganasce morbide, e infissi CMM Oggi, il settore della produzione di additivi è esploso, con alcune stampanti che forniscono la possibilità di stampare fibre di carbonio. Tuttavia, si potrebbe desiderare di prestare attenzione ai compositi si acquista e le applicazioni che sono già aperte per ogni fibra..
A meno che non indica che si tratta di una fibra di carbonio continua, questo materiale è quasi certamente composto di filamenti di carbonio tritati rinforzati in fibra. Mentre entrambi forniscono valore indipendente, la possibilità di stampare sia il modo migliore per soddisfare tutte le esigenze di applicazione tecnologia di stampa 3D per fibre di carbonio lunghe e Corte.