전통적인 복합 탄소 섬유를 사용한 3d 프린팅 기술
3d 프린팅 탄소 섬유는 아마도 금속 첨가제 제조 기술에서 가장 수요가 많은 것입니다. . 그리고 적 층 제조의 발전과 함께, 가장 어려운 재료를 사용할 수 있는 프린터는 마침내 현실이 될 것입니다. 그러나 모든 탄소 섬유 3d 프린터의 유형은 아닙니다. 일부 기계는 기존의 열가 소성 플라스틱을 강화 하기 위해 마이크로 다진 섬유를 사용할 수 있습니다, 다른 사람은 기본 열가 소성 매트릭스에 연속 긴 섬유를 사용 하는 동안 (일반적으로 또한 다진 섬유를 채워) 내부에 ' 골격 '을 생성 합니다.
탄소 섬유 소개 탄소 섬유는 함께 배열 된 일련의 탄소 원자 들로 구성 되며, 매우 높은 인장 강도를 가진다. 그러나, 단독으로 사용할 때 얇고 부서 지기 쉬운 특성으로 모든 실제 응용 분야에서 쉽게 파손 되므로 자기 존재의 가치가 높은 것은 아닙니다. 그러나, 섬유를 그룹화 하 고 바인더를 사용 하 여 함께 접착 할 때, 섬유는 부하를 안정적으로 분배 하 고 매우 강하고 가벼운 복합 재료를 형성 한다. 그 중 에서도, 이러한 탄소 섬유 복합 재료는 주로 시트, 튜브 또는 사용자 정의 성형 기능의 형태 이며, 광범위 하 게 사용 되는 항공 우주 및 자동차, 예를 들어 강도 대 중량 비를 지배 산업.
더욱이, 전통적으로 사용 되는 대부분의 접착제는 열 경 화성 수 지입니다.
탄소 섬유 인쇄 기술 3d 프린팅 기술의 발달로 탄소 섬유를 3d 프린팅에 사용할 수 있습니다 (3d 프린팅 기술의 최신 개발). 그러나, 표준 탄소 섬유 공정과는 달리, 사용 되는 접착 재료는 다르다.
이전에 사용 된 열 경 화성 수 지는 용융 되지 않기 때문에 노즐을 통해 압출 할 수 없습니다 (즉, 3d 인쇄 기술에 사용할 수 없음), 그래서이 문제를 해결 하기 위해, 3d 프린터가 인쇄 하기 쉬운 열가 소성 플라스틱으로 열 경 화성 수 지를 대체 . 이 인쇄 된 부속은 수 지 매트릭스 탄소 섬유 합성물로 열 저항 하지 않습니다 이더라도, 그 (것) 들은 탄소 섬유와 혼합 해 서 열가 소성의 힘을 강화 합니다.
연속 탄소 섬유 인쇄를 위한 짧은 커트 탄소 섬유 인쇄 탄소 섬유 인쇄 방법의 두 가지 유형이 있습니다: 짧은 절단 탄소 섬유 채워진 열가 소성 및 연속 탄소 섬유 강화 재료. 그 중, 한편으로는, 다진 탄소 충전 열가 소성은 표준 FFF (FDM) 프린터를 통해 인쇄, 누구의 주요 구성 재료는 열가 소성 (PLA, ABS 또는 나일론) 작은 다진 된 탄소 섬유.
한편, 연속 탄소 섬유 제조는 표준 FFF (FDM) 열가 소성 기판에 연속 탄소 섬유 번들을 낳는 독특한 인쇄 공정 이다. 쇼트 컷 탄소 섬유 충전 플라스틱 및 연속 섬유 제조는 탄소 섬유를 사용 하지만, 그들 사이의 차이는 거 대 하다.
따라서, 각 접근 방식이 어떻게 작동 하 고 가장 효과적인 지 아는 것이 귀사의 적 층 제조 노력에서 해야 할 일에 대해 정보에 입각 한 결정을 내리는 데 도움이 될 것입니다.
탄소 섬유 3d 인쇄-짧은 커트 탄소 섬유에 의하여 채워지는 열가 소성
간단히 용어로, 바로 가기 탄소 섬유 표준 열가 소성 플라스틱 부스터입니다 . 그것은 기업이 자신의 기계적 강도를 높이기 위해 일반적으로 약한 재료를 인쇄 할 수 있습니다. 재료는 그 때 열가 소성과 혼합 되 고, 얻어진 혼합물은 융합 필 라 멘 트 (FFF) 기술의 제조를 위한 스풀로 압출 된다. FFF 방법을 사용 하 여 제조 된 복합 재료의 경우, 그들은 다진 섬유 (일반적으로 탄소 섬유)와 나일론, ABS 또는 PLA와 같은 전통적인 열가 소성 플라스틱으로 만들어진다. FFF 프로세스의 경우, 짧은 컷 섬유 모델의 강도와 강성을 증가 모델의 치수 안정성 뿐만 아니라, 표면 마감 및 정밀도를 증가 시킨다. 이 방법은 장점이 아닙니다. 일부 짧은 섬유 강화 섬유는 지나치게 포화 재료를 만들어 강도를 증가 시킨다. 이는 부품의 전체 품질을 손상 시킬 뿐만 아니라 표면 품질 및 부품 정밀도도 감소 시킵니다.
따라서, 프로토 타입 부품 및 최종 사용 부품은 내부 테스트 또는 고객 지향 구성 요소에 필요한 강도와 외관을 제공 하기 때문에, 다진 탄소 섬유를 사용 하 여 제조 할 수 있다.
탄소 섬유 3d 프린팅-연속 섬유 보강재 사용
연속 탄소 섬유 강화 복합 재의 실제 강도에 대 한 핵심 . 기존의 금속 부품 대신 3d 프린팅 복합 부품을 사용 하는 이점은 중량의 일부분에도 비슷한 강도를 달성할 수 있으므로 효율성 측면에서 비용 효율적인 솔루션입니다. 특히, 연속 필 라 멘 트 제조 (cff) 기술의 사용은 열가 소성 플라스틱에 내장 되어 있습니다. 프린터에이 방법을 사용 하 여 인쇄 하는 경우, 열가 소성 FFF 압출에 제 2 인쇄 노즐을 통해 연속 고 강도 섬유 (탄소 섬유, 유리 섬유 또는 Kevlar)를 배치 합니다. 이를 통해 보강 섬유는 인쇄물의 ' 백본 '을 형성 하 여 단단하고 견고 하 고 튼튼한 효과를 생산할 수 있습니다.
연속 탄소 섬유는 강도를 증가 뿐만 아니라, 사용자가 더 높은 내구성이 요구 되는 영역을 선택적으로 강화 할 수 있다 . 코어 프로세스의 FFF 특성 때문에 계층 기반으로 강화할 위치를 선택할 수 있습니다. 각 레이어에는 동심 및 등방성의 두 가지 향상 방법이 있습니다. 동심 채우기는 각 레이어의 외부 경계 (내부 및 외부)를 강화 하 고 사용자 정의 루프 수를 부품으로 확장 합니다. 등방성 채우기는 각 층에서 단방향 복합 성을 향상 시키고 층의 보강 방향을 변경 하 여 탄소 섬유 직조를 시뮬레이션할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 강화 전략을 통해 항공 우주, 자동차, 제조 등의 산업이 새로운 방식으로 작업 프로세스에 복합 재료를 통합할 수 있습니다. 인쇄 된 부품은 공구 및 설비로 사용할 수 있습니다 (금속 특성을 효과적으로 시뮬레이션 하려면 연속 탄소 섬유가 필요 함). 암 끝, 소프트 턱 및 CMM 설비와 같은 도구 오늘날에는 적 층 제조 분야에서 탄소 섬유를 인쇄 하는 기능을 제공 하는 일부 프린터를 분해 했습니다. 그러나 구매 하는 복합 재와 각 섬유에 대해 이미 열려 있는 응용 프로그램에 주의를 기울일 수 있습니다..
연속 탄소 섬유 임을 나타내는 경우가 아니라면,이 물질은 거의 확실히 다진 탄소 섬유 강화 필 라 멘 트로 구성 된다. 둘 다 독립적 인 값을 제공 하지만 모두 인쇄 하는 기능은 모든 응용 프로그램 요구를 충족 하는 가장 좋은 방법입니다. 길고 짧은 탄소 섬유를 위한 3d 프린팅 기술.