Tecnologia de impressão 3D usando fibra de carbono composta tradicional
A fibra de carbono de impressão 3D pode ser a mais procurada após a tecnologia de fabricação aditiva depois do metal E com o desenvolvimento de manufatura aditiva, o desenvolvimento mais recente é que uma impressora que pode usar materiais indescritíveis finalmente se tornou uma realidade.No entanto, nem todas as impressoras de fibra de carbono 3D são um tipo.Algumas máquinas podem usar microscópicas As fibras cortadas são usadas para reforçar termoplásticos tradicionais, enquanto outras usam fibras longas contínuas colocadas dentro de uma matriz termoplástica de base (que geralmente é preenchida com fibras picadas) para criar um "esqueleto" dentro da peça.
Introdução de fibra de carbono
A fibra de carbono é composta por uma cadeia de átomos de carbono dispostos em conjunto e com uma resistência à tração muito alta, mas quando os usamos sozinhos, sua natureza fina e quebradiça os torna facilmente quebráveis em qualquer aplicação prática. O valor da auto-existência não é alto, no entanto, quando os ligantes são usados para agrupar e aderir fibras, as fibras distribuem a carga suavemente e formam um compósito muito forte e leve. É principalmente na forma de peças moldadas em chapa, tubo ou personalizado, e é amplamente utilizado nas indústrias aeroespacial e automotiva, onde a relação resistência / peso é dominante.Além disso, os adesivos tradicionalmente usados são principalmente resinas termoendurecíveis.
Tecnologia de impressão de fibra de carbono
Com o desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D, podemos usar fibra de carbono para impressão 3D (o mais recente desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D) .No entanto, diferentemente do processo padrão de fibra de carbono, os materiais utilizados são diferentes. A resina termoendurecida não derrete, por isso não pode ser extrudida através do bocal (isto é, não pode ser usada na tecnologia de impressão 3D), por isso, para resolver este problema, As impressoras 3D substituem as resinas termofixas por termoplásticos fáceis de imprimir Embora essas peças impressas não sejam tão resistentes ao calor quanto compósitos de fibra de carbono com matriz de resina, elas aumentam a resistência dos termoplásticos devido à incorporação de fibras de carbono.
Impressão de fibra de carbono picada vs impressão de fibra de carbono contínua
Existem atualmente dois métodos de impressão de fibra de carbono: termoplásticos de fibra de carbono picotados e materiais reforçados com fibra de carbono contínua.Entre eles, por um lado, os termoplásticos de fibra de carbono são impressos em impressoras FFF (FDM), cujo principal componente é termoplástico. Plástico (PLA, ABS ou nylon) e fibra de carbono fina cortada Por outro lado, a fabricação contínua de fibra de carbono é um processo de impressão exclusivo que coloca feixes contínuos de fibra de carbono em substratos termoplásticos padrão FFF (FDM).
Embora a fibra de carbono seja usada na fabricação de plásticos cheios de fibras de carbono picadas e fibras contínuas, a diferença entre elas é enorme, então entender como cada método funciona e sua aplicação ideal o ajudará a tomar decisões informadas. Que medidas você deve tomar na manufatura aditiva?
Impressão 3D de fibra de carbono - termoplástico de fibra de carbono picado
Simplesmente falando A fibra de carbono picada é um impulsionador termoplástico padrão Ele permite que as empresas imprimam materiais geralmente mais fracos para aumentar sua resistência mecânica, o material é então misturado com um termoplástico e a mistura resultante é extrudada em um carretel para o processo Filament Filing (FFF). Material compósito, composto por fibras de atalho (geralmente fibras de carbono) misturadas com termoplásticos tradicionais, como nylon, ABS ou PLA e, na condição de processo FFF, as fibras cortadas aumentam a resistência, a rigidez e o aumento do modelo. A estabilidade dimensional do modelo, bem como o acabamento superficial e precisão.
Esta abordagem é não apenas as vantagens de algumas fibras curtas de material de reforço de fibra de supersaturação para aumentar a força. Isso não só compromete a qualidade geral das suas partes, mas também reduz a qualidade da superfície e a precisão das peças. Portanto, a utilização de peças de protótipo e o elemento terminal pode usar curto fibra de carbono produzido, uma vez que fornece o teste ou componentes interno voltado para o cliente resistência e aparência necessárias.
3D fibra de carbono de impressão - reforçado com fibras contínuas
A chave é a verdadeira fibra de carbono reforçado com resistência do compósito A vantagem de substituir as peças de metal tradicionais por peças compostas impressas em 3D é que elas podem alcançar uma resistência semelhante em uma pequena fração do peso, portanto, em termos de eficiência, essa é uma solução econômica. Usando a tecnologia de fabricação de filamento contínuo (CFF) incrustada em termoplásticos As impressoras que usam este método imprimem fibras de alta resistência contínua (como fibra de carbono) através de um segundo bico de impressão em um termoplástico extrusado FFF. Fibra de vidro ou Kevlar.) Isto permite que as fibras de reforço formem a 'espinha dorsal' da parte impressa, produzindo um efeito duro, forte e durável.
A fibra de carbono contínua não apenas aumenta a resistência, mas também permite que os usuários reforcem seletivamente áreas onde é exigida maior durabilidade Devido à natureza FFF do processo central, você pode escolher onde reforçar em uma base de camada por camada.Em cada camada, há dois aprimoramentos: concêntrico e isotrópico.O preenchimento concêntrico aprimora cada camada (interna e externa) O limite externo, e se estende para a parte por um número de ciclos definido pelo usuário.Filtro isotrópico forma um reforço composto unidirecional em cada camada, e a tecelagem de fibra de carbono pode ser simulada alterando a direção do reforço na camada.Em geral, esses aprimoramentos A estratégia permite que as indústrias aeroespacial, automotiva e de manufatura integrem materiais compostos em seu fluxo de trabalho de novas maneiras. Peças impressas podem ser usadas como ferramentas e acessórios (todos os quais requerem fibra de carbono contínua para simular efetivamente as propriedades do metal). Ferramentas como o final do braço, palato mole e acessórios CMM.
Hoje, o campo da manufatura aditiva explodiu, e algumas impressoras oferecem a capacidade de imprimir em fibra de carbono, mas é melhor prestar atenção aos compostos que você compra e às aplicações que cada fibra já abriu, a menos que isso indique que ela é contínua. Fibra de carbono, caso contrário, este material é quase certamente composto de filamentos reforçados de fibra de carbono cortados. Embora ambos ofereçam valor independente, a capacidade de imprimir os dois ao mesmo tempo é a melhor maneira de atender a todas as suas necessidades de aplicativos..