Краткое описание 3D-печать из углеродного волокна

---

Углеродное волокно, напечатанное на 3D-принтере, является второй по популярности технологией аддитивного производства после металла. Благодаря уникальным свойствам углеродного волокна, таким как легкий вес, высокая прочность, высокая электропроводность, высокая коррозионная стойкость, детали, изготовленные с помощью технологии 3D-печати, часто обладают высокой точностью и высокими эксплуатационными характеристиками.

Технология 3D-печати из углеродного волокна

▶ Технология лазерного спекания
Характеристики материала: нейлон, армированный короткими волокнами, ПЭЭК, ТПУ и другие порошковые материалы.
Характеристики процесса: смешайте короткорезанное углеродное волокно и нейлон в определенной пропорции и осуществите интегральное формование с помощью лазерного спекания.


▶  Технология многоструйной плавки
Характеристики материала: нейлон, армированный короткими волокнами, ПЭЭК, ТПУ и другие порошковые материалы.
Характеристики процесса: за счет нагрева трубки лампы поперечное сечение детали собирает достаточно тепла для образования расплава под действием растворителя.

▶  Технология FDM
Характеристики материала: армированный длинными волокнами PLA, нейлон, PEEK и другие проволочные материалы
Характеристики процесса: Длинное волокно вставляется в обычный провод по технологии FDM для усиления эффекта.

Метод печати углеродным волокном

▶  Термопласт с наполнителем из рубленого углеродного волокна.
  Короткорезанные термопласты с углеродным волокном печатаются на стандартном принтере FFF (FDM), состоящем из термопласта (PLA, ABS или нейлона), армированного крошечными рублеными нитями, т.е. углеродными волокнами. С другой стороны, производство непрерывного углеродного волокна - это уникальный процесс печати, при котором пучки непрерывных углеродных волокон помещаются в стандартные термопластические подложки FFF (FDM).
Короткорезанные пластмассы с углеродным волокном и непрерывные волокна производятся из углеродного волокна, но разница между ними огромна. Понимание того, как работает каждый метод и его идеальное применение, поможет вам принимать обоснованные решения о том, что делать в аддитивном производстве.

Рубленые углеродные волокна по сути являются армирующими материалами для стандартных термопластов. Это позволяет компаниям печатать материалы, которые, как правило, менее эффективны при более высоких уровнях интенсивности. Затем материал смешивают с термопластом, и полученную смесь экструдируют в катушку для технологии производства нитей из расплава (FFF).
Для композитов, использующих метод FFF, материал представляет собой смесь рубленых волокон (обычно углеродных волокон) и обычных термопластов (таких как нейлон, АБС или полимолочная кислота). Хотя процесс FFF остается прежним, рубленые волокна увеличивают прочность и жесткость модели и улучшают стабильность размеров, качество поверхности и точность.
Этот метод не всегда бывает безупречным. Некоторые волокна, армированные рубленым волокном, подчеркивают прочность за счет регулирования перенасыщения материала волокнами. Это может отрицательно сказаться на общем качестве детали, снижая качество поверхности и точность детали. Прототипы и детали конечного использования могут быть изготовлены из рубленого углеродного волокна, поскольку оно обеспечивает прочность и внешний вид, необходимые для внутренних испытаний или компонентов, предназначенных для обслуживания клиентов.

Материалы, армированные непрерывным углеродным волокном.
Настоящее преимущество - это сплошное углеродное волокно. Это экономичное решение для замены традиционных металлических деталей на композитные детали, напечатанные на 3D-принтере, поскольку оно обеспечивает аналогичную прочность при меньшем весе. Его можно использовать для инкрустации материалов в термопласты с использованием технологии производства непрерывных волокон (CFF). Принтер, использующий этот метод, прокладывает непрерывные высокопрочные волокна (например, углеродное волокно, стекловолокно или кевлар) через второе печатающее сопло в экструдированном термопласте FFF во время печати. Армирующие волокна образуют «основу» печатной детали, обеспечивая твердый, прочный и долговечный эффект.
Сплошное углеродное волокно не только увеличивает прочность, но и обеспечивает выборочное армирование в тех областях, где требуется более высокая долговечность. Из-за того, что основной процесс является FFF, вы можете выбрать построение на послойной основе.
В каждом слое есть два метода усиления: концентрическое армирование и изотропное армирование. Концентрическая заливка усиливает внешние границы каждого слоя (внутреннего и внешнего) и распространяется на деталь с определенным пользователем числом циклов. Изотропное наполнение формирует однонаправленное композитное армирование на каждом слое, а переплетение углеродного волокна можно моделировать, изменяя направление армирования в слое. Эти усовершенствованные стратегии позволяют аэрокосмической, автомобильной и производственной отраслям по-новому интегрировать композитные материалы в свои рабочие процессы. Распечатанные детали можно использовать как инструменты и приспособления (все это требует непрерывного углеродного волокна для эффективного моделирования свойств металла.), например инструменты на конце руки, мягкое небо и КИМ. приспособления.

Применение углеродных волокнистых материалов в производстве компонентов
Материал Nylon 12CF, новый материал из углеродного волокна, напечатанный на 3D-принтере, содержащий до 35% углеродного волокна, поэтому имеет превосходные свойства, такие как конечный предел прочности на разрыв 76 МПа и модуль упругости 7529 МПа. Благодаря прочности на изгиб 142 МПа, этого достаточно для замены металлов во многих областях применения, достаточно для замены металлов во многих областях применения, что делает его идеальным для автомобильной, аэрокосмической и других отраслей промышленности. Этот армированный углеродным волокном термопласт используется для производства высокопроизводительных прототипов, которые могут выдерживать строгие испытания производственных деталей во время проверки конструкции на соответствие строгим требованиям производственной среды и могут применяться для изготовления приспособлений на производственной линии.
Материалы OXFAB обладают высокой устойчивостью к химическим веществам и нагреву, что очень важно для высокоэффективных компонентов аэрокосмической и промышленной техники. Обширные данные механических испытаний показывают, что OXFAB можно использовать для изготовления готовых деталей для 3D-печати. OPM реализует ключевые контракты на разработку с заказчиками в аэрокосмическом и промышленном секторах для деталей, напечатанных на 3D-принтере, для коммерческих и военных самолетов, космических и промышленных применений, что может значительно снизить вес и стоимость.
Сегодня область аддитивного производства резко выросла, и некоторые принтеры предлагают возможность печати на углеродном волокне. Если индустрия 3D-печати хочет получить большую долю на производственном рынке стоимостью 100 миллиардов долларов, технология 3D-печати должна применяться как в технологических процессах, так и в материалах. Различные преимущества углеродного волокна отражают возможность того, что эта цель станет реальностью. Безусловно, чтобы конкурировать с традиционным производством, композитные материалы обязательно станут одной из движущих сил, благодаря которым 3D-печать становится основной технологией.

Ссылка на эту статью ： Краткое описание технологии 3D-печати из углеродного волокна и ее применения в производстве деталей.

Заявление о перепечатке: Если нет специальных инструкций, все статьи на этом сайте являются оригинальными. Укажите источник для перепечатки: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！