Короткий опис 3D друк з вуглецевого волокна

---

Вуглецеве волокно, надруковане 3D-друком, є другою за затребуваністю технологією адитивного виробництва після металу. Завдяки унікальним властивостям вуглецевого волокна, таким як: легкість, висока міцність, висока електропровідність, висока корозійна стійкість, деталі, виготовлені за технологією 3D-друку, часто мають високу точність і високу продуктивність.

Технологія 3D-друку з вуглецевого волокна

▶ Технологія лазерного спікання
Характеристики матеріалу: нейлон, армований короткими волокнами, PEEK, TPU та інші порошкові матеріали
Характеристики процесу: Змішайте короткорізаний вуглецеве волокно та нейлоновий матеріал у певній пропорції та реалізуйте цілісне формування за допомогою лазерного спікання.


▶  Технологія багатоструменевого плавлення
Характеристики матеріалу: нейлон, армований короткими волокнами, PEEK, TPU та інші порошкові матеріали
Характеристики процесу: Завдяки нагріванню трубки лампи поперечний переріз частини збирає достатню кількість тепла для утворення розплаву під дією розчинника.

▶  Технологія FDM
Характеристики матеріалу: армований довгим волокном PLA, нейлон, PEEK та інші дротяні матеріали
Характеристики процесу: довге волокно заповнюється в звичайний дріт за технологією FDM для посилення ефекту.

Метод друку з вуглецевого волокна

▶  Термопласт з наповненим вуглецевим волокном.
  Короткорізані термопласти, наповнені вуглецевим волокном, друкуються на стандартному принтері FFF (FDM), що складається з термопласту (PLA, ABS або нейлону), посиленого крихітними нарізаними нитками, тобто вуглецевими волокнами. З іншого боку, безперервне виробництво вуглецевого волокна є унікальним процесом друку, який поміщає безперервні пучки вуглецевого волокна в стандартні термопластичні підкладки FFF (FDM).
Короткорізані пластики і безперервні волокна виготовляються з використанням вуглецевого волокна, але різниця між ними величезна. Розуміння принципів роботи кожного методу та його ідеального застосування допоможе вам приймати зважені рішення щодо того, що робити в адитивному виробництві.

Подрібнені вуглецеві волокна, по суті, є армуючими матеріалами для стандартних термопластів. Це дозволяє компаніям друкувати матеріали, які, як правило, менш потужні при більш високому рівні інтенсивності. Потім матеріал змішують з термопластом, а отриману суміш екструдують у котушку для технології виготовлення нитки з розплаву (FFF).
Для композитів, що використовують метод FFF, матеріал являє собою суміш подрібнених волокон (зазвичай вуглецеві волокна) і звичайних термопластів (таких як нейлон, ABS або полімолочна кислота). Хоча процес FFF залишається незмінним, подрібнені волокна збільшують міцність і жорсткість моделі та покращують стабільність розмірів, обробку поверхні та точність.
Цей метод не завжди бездоганний. Деякі філаменти, армовані подрібненими волокнами, підкреслюють міцність, регулюючи перенасичення матеріалу волокнами. Це може негативно вплинути на загальну якість заготовки, знижуючи якість поверхні та точність деталей. Прототипи та деталі кінцевого використання можуть бути виготовлені з подрібненого вуглецевого волокна, оскільки воно забезпечує міцність і зовнішній вигляд, необхідні для внутрішніх випробувань або компонентів, призначених для клієнта.

Безперервні матеріали, армовані вуглеволокном.
Безперервне вуглецеве волокно є справжньою перевагою. Це економічно ефективне рішення для заміни традиційних металевих деталей композитними деталями, надрукованими на 3D-друку, оскільки воно досягає подібної міцності, використовуючи лише частину ваги. Його можна використовувати для інкрустації матеріалів у термопласти за допомогою технології безперервного виробництва нитки (CFF). Принтер, що використовує цей метод, укладає безперервні високоміцні волокна (наприклад, вуглецеве волокно, скловолокно або кевлар) через другу друкарську насадку в екструдований термопласт FFF під час друку. Зміцнюючі волокна утворюють «хребет» друкованої частини, створюючи міцний, міцний і довговічний ефект.
Безперервне вуглецеве волокно не тільки збільшує міцність, але й забезпечує користувачам вибіркове посилення в областях, де потрібна більша міцність. Через природу FFF основного процесу, ви можете вибрати побудову на основі пошарового.
У кожному шарі є два методи посилення: концентричне армування та ізотропне армування. Концентричні заливки підсилюють зовнішні межі кожного шару (внутрішнього та зовнішнього) і поширюються на частину з визначеною користувачем кількістю циклів. Ізотропне заповнення утворює односпрямовану композитну арматуру на кожному шарі, а переплетення вуглеволокна можна моделювати, змінюючи напрямок армування на шарі. Ці вдосконалені стратегії дозволяють аерокосмічній, автомобільній та виробничій промисловості по-новому інтегрувати композитні матеріали у свої робочі процеси. Друковані деталі можна використовувати як інструменти і світильники (усі вони потребують безперервного вуглецевого волокна для ефективної імітації властивостей металу), наприклад інструменти на кінці руки, м’яке піднебіння та ШМ світильники.

Застосування матеріалів з вуглецевого волокна в промисловості компонентів
Матеріал Nylon 12CF, новий матеріал з вуглецевого волокна, надрукований на 3D, що містить до 35% вуглецевого волокна, має чудові властивості, такі як кінцева міцність на розрив 76 МПа та модуль розтягування 7529 МПа. Маючи міцність на вигин 142 МПа, цього достатньо для заміни металів у багатьох сферах застосування, достатньо для заміни металів у багатьох сферах застосування, що робить його ідеальним для автомобільної, аерокосмічної та інших галузей промисловості. Цей термопласт, посилений вуглеволокном, використовується для виробництва високоефективних прототипів, які можуть витримати суворе випробування виробничих деталей під час перевірки конструкції, щоб відповідати вимогам виробничого середовища, і можуть бути застосовані для виробництва арматури на виробничій лінії.
Матеріали OXFAB мають високу стійкість до хімічних речовин і тепла, що є критичним для високоефективних аерокосмічних та промислових компонентів. Великі дані механічних випробувань демонструють, що OXFAB можна використовувати для комплектних, готових до використання деталей для 3D-друку. OPM реалізує ключові контракти на розробку з клієнтами в аерокосмічній та промисловій галузях для 3D-друкованих деталей для комерційних та військових літаків, космічних та промислових застосувань, що може значно знизити вагу та вартість.
Сьогодні сфера адитивного виробництва вибухнула, і деякі принтери пропонують можливість друку на вуглеволокні. Якщо індустрія 3D-друку хоче отримати більшу частку ринку на виробничому ринку вартістю 100 мільярдів доларів, технологія 3D-друку повинна бути використана як в технологічних процесах, так і в матеріалах. Різні переваги вуглецевого волокна відображають можливість того, що ця мета стане реальністю. Безперечно, щоб конкурувати з традиційним виробництвом, композитні матеріали обов’язково стануть однією з рушійних сил того, що 3D-друк стає масовою технологією.

Посилання на цю статтю: Короткий опис технології 3D-друку з вуглецевого волокна та її застосування в промисловості деталей

Заява про передрук: якщо немає спеціальних інструкцій, усі статті на цьому сайті оригінальні. Будь ласка, вкажіть джерело для передруку: https://www.cncmachiningptj.com/，дякую！