Технология 3D-печати с использованием традиционного композитного углеродного волокна
3D-печать углеродного волокна может быть самой популярной технологией присадки после металла И с развитием производства присадок, последняя разработка заключается в том, что принтер, который может использовать неуловимые материалы, наконец-то стал реальностью. Однако не все 3D-принтеры с углеродным волокном являются типом. Некоторые машины могут использовать микроскопические Измельченные волокна используются для укрепления традиционных термопластов, в то время как другие используют непрерывные длинные волокна, помещенные внутри основной термопластичной матрицы (которая обычно заполняется измельченными волокнами), чтобы создать «скелет» внутри детали.
Введение углеродного волокна
Углеродное волокно состоит из цепи атомов углерода, расположенных вместе и имеет очень высокую прочность на растяжение. Однако, когда мы используем их в одиночку, их тонкая и хрупкая природа делает их легко разбитыми в любом практическом применении, поэтому Значимость самосуществования невысока.Однако, когда связующие используются для группировки и сцепления волокон вместе, волокна распределяют нагрузку плавно и образуют очень прочный и легкий композит. Среди них композиты из углеродного волокна Он в основном выполнен в виде листовых, трубных или пользовательских формованных деталей и широко используется в аэрокосмической и автомобильной промышленности, где преобладает соотношение прочность к массе. Кроме того, традиционно используемые клеи являются в основном термореактивными смолами.
Технология печатания углеродного волокна
С развитием технологии 3D-печати мы можем использовать углеродное волокно для 3D-печати (новейшая разработка технологии 3D-печати). Однако, в отличие от стандартного процесса углеродного волокна, используемые скрепляющие материалы отличаются друг от друга. Термореактивная смола не плавится, поэтому ее нельзя экструдировать через сопло (т. Е. Его нельзя использовать в технологии 3D-печати), поэтому, чтобы решить эту проблему, 3D-принтеры заменяют термореактивные смолы термопластиками с легкой печатью Хотя эти печатные части не являются такими же термостойкими, как композиты из углеродного волокна на основе смолы, они усиливают прочность термопластов за счет включения углеродных волокон.
Измельченная печать из углеродного волокна по сравнению с непрерывной печатью из углеродного волокна
В настоящее время существуют две технологии печатания углеродного волокна: термопласты с намотанным углеродным волокном и непрерывные материалы, армированные углеродным волокном, среди которых, с одной стороны, термопластичные материалы с измельченным углеродным волокном печатаются на стандартных принтерах FFF (FDM), основным компонентом которых является термопластичный Пластмасса (PLA, ABS или нейлон) и мелко нарезанное углеродное волокно. С другой стороны, непрерывное производство углеродных волокон является уникальным процессом печати, который связывает непрерывные пучки углеродных волокон с стандартными термопластичными подложками FFF (FDM).
Несмотря на то, что углеродное волокно используется в производстве измельченных углепластиковых пластмасс и непрерывных волокон, разница между ними огромна. Поэтому понимание того, как работает каждый метод и его идеальное применение, поможет вам принять обоснованные решения. Какие меры вы должны предпринять в производстве присадок?
Углеродное волокно 3D-печать - нарезанный термопластик из углеродного волокна
Проще говоря, Измельченное углеродное волокно является стандартным термопластичным усилителем Это позволяет компаниям печатать в целом более слабые материалы, чтобы увеличить их механическую прочность. Затем материал смешивают с термопластиком, и полученную смесь экструдируют в катушку для процесса изготовления волокнистых нитей (FFF). Композитный материал, состоящий из коротких волокон (обычно углеродных волокон), смешанных с традиционными термопластами, такими как нейлон, ABS или PLA. В условиях FFF процесс измельченных волокон увеличивает прочность, жесткость и увеличение модели. Устойчивость размеров модели, а также чистота поверхности и точность.
Этот метод является не только преимуществом. Некоторые короткие волокна, усиленные волокном, увеличивают прочность за счет перенасыщения материала, что не только повредит общему качеству детали, но также уменьшает качество поверхности и точность деталей. Таким образом, часть прототипа и часть конца использования могут использоваться кратковременно. Углеродное волокно изготавливается потому, что оно обеспечивает прочность и внешний вид, необходимые для внутреннего тестирования или компонентов, ориентированных на клиента.
Трехмерная печать с углеродным волокном - с непрерывным волокном
Непрерывное углеродное волокно является ключом к истинной усиленной композитной прочности Преимущество замены традиционных металлических деталей на трехмерные печатные составные части заключается в том, что они могут достигать аналогичной прочности на малой доле веса, поэтому с точки зрения эффективности это экономичное решение. В частности, Использование технологии непрерывного производства нитей (CFF), инкрустированной термопластами. Принтеры, использующие этот метод, печатают непрерывные высокопрочные волокна (например, углеродное волокно) через вторую печатную форсунку в экструдированном термопластике FFF. Стекловолокно или кевлар). Это позволяет армирующим волокнам формировать «основу» печатной части, создавая сильный, сильный и долговечный эффект.
Непрерывное углеродное волокно не только увеличивает прочность, но также позволяет пользователям избирательно укреплять районы, где требуется более высокая долговечность Из-за FFT-характера основного процесса вы можете выбрать, где укрепить поэтапно. На каждом слое есть два улучшения: концентрическое и изотропное. Концентрическое заполнение увеличивает каждый уровень (внутренний и внешний) Внешняя граница и распространяется на часть с помощью определенного пользователем количества циклов Изотропное заполнение формирует однонаправленную композитную арматуру на каждом слое, а ткачество из углеродного волокна можно моделировать, изменяя направление армирования на слое. В общем, эти усовершенствования Стратегия позволяет аэрокосмической, автомобильной и обрабатывающей промышленности интегрировать композитные материалы в свой рабочий процесс по-новому. Печатные детали могут использоваться как инструменты и приспособления (для которых все это требует непрерывного углеродного волокна для эффективного моделирования свойств металла) Инструменты, такие как конец руки, мягкое небо и CMM-светильники.
В настоящее время область производства присадок взорвалась, и некоторые принтеры предлагают возможность печатать на углеродном волокне. Однако лучше всего обратить внимание на композиты, которые вы покупаете, и на приложения, которые уже открыли каждое волокно. Если это не означает, что оно непрерывное Углеродное волокно, в противном случае этот материал почти наверняка состоит из нарезанных армированных волокном волокон. Хотя оба предлагают независимое значение, возможность печати одновременно в обоих случаях является наилучшим способом удовлетворения всех потребностей вашего приложения..