|
如果說70億美金的3D打印行業(yè)要獲得千億美金的制造市場的一部分份額,3D打印技術(shù)就需要在設(shè)備工藝與材料兩方面發(fā)力,。根據(jù)市場咨詢公司IDTechEx研究:到2025年,,材料市場有望達到83億美金的市場份額,,雖然光固化目前占據(jù)材料市場的最大份額,,然而要跟傳統(tǒng)制造業(yè)競爭,,復(fù)合材料將是3D打印成為主流技術(shù)的背后驅(qū)動力之一。而復(fù)合材料領(lǐng)域,,對于制造業(yè)來說最重要的一個就是碳纖維增強材料,,可以提供與金屬相當(dāng)?shù)膹姸龋址浅]p,,碳纖維在需要考慮重量與強度比的行業(yè)包括航空航天,、汽車領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。
1.png (1.85 MB, 下載次數(shù): 88)
下載附件
2021-3-19 10:46 上傳
隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,,我們可以使用碳纖維進行3D打印,。然而,與標(biāo)準(zhǔn)的碳纖維工藝不同的地方就在于所用的粘合材料不同,。由于之前所用的粘結(jié)劑熱固性樹脂不會熔化,,因此其不能通過噴嘴擠出,所以為了解決這個問題,,3D打印機采用易于打印的熱塑性塑料替代熱固性樹脂,。雖然這些打印的部件不如樹脂基質(zhì)碳纖維復(fù)合材料那樣耐熱,但它們由于碳纖維的混入,,確實增強了熱塑性塑料的強度,。
1. 短碳纖維打印
材料特點: 短纖增強尼龍、PEEK,、TPU等粉末材料
工藝特點:以一定比例混合短切碳纖維和尼龍材料,,通過激光燒結(jié)實現(xiàn)一體成型。
編輯 通過FDM熔融擠出的方式打印碳纖維需要將碳纖維與熱熔塑料一起打印,。PETG這種材料,,本身就有很好的延展性,而且它能在承受更高的CF負載的同時保持一定的延展性和抗沖擊性,。它能夠很好地粘附在多種構(gòu)建平臺上,,同時也具有優(yōu)異的層粘合,而碳纖維的加入不僅增加了它的剛性和尺寸穩(wěn)定性,。
2.png (56.45 KB, 下載次數(shù): 101)
下載附件
2021-3-19 10:46 上傳
兩種不同的碳纖維3D打印技術(shù)介紹
PLA可能是最容易打印的,,ABS與PETG強度更大,尼龍難以打印,,但比起其他材料耐磨性最好,。如果要與工業(yè)級零件競爭,PEEK應(yīng)該是理想的選擇,,PEEK最強,,最耐熱,化學(xué)和抗潮濕性能最好,。桌面型打印機方面,,Markforged的設(shè)備還可以用來制造尼龍?zhí)祭w維增強材料,。
2. 連續(xù)碳纖維打印
材料特點:長纖增強PLA、尼龍,、PEEK等絲材
工藝特點:通過FDM技術(shù)將長纖維填充進常規(guī)絲材中,,起到增強作用。
3.png (55.83 KB, 下載次數(shù): 106)
下載附件
2021-3-19 10:47 上傳
兩種不同的碳纖維3D打印技術(shù)介紹
短碳纖維打印vs連續(xù)碳纖維打印
目前有兩種碳纖維打印方法:短切碳纖維填充熱塑性塑料和連續(xù)碳纖維增強材料,。其中,,一方面,切碎的碳纖維填充熱塑性塑料是通過標(biāo)準(zhǔn)FFF(FDM)打印機進行打印的,,其主要組成材料是熱塑性塑料(PLA,,ABS或尼龍)與細小的短切碳纖維。另一方面,,連續(xù)碳纖維制造是一種獨特的印刷工藝,,其將連續(xù)的碳纖維束鋪設(shè)到標(biāo)準(zhǔn)FFF(FDM)熱塑性基材中。非凡士的Combot 200型3D打印機就采用連續(xù)碳纖維打印,,制件快速,,且兼容碳纖維材料的特殊物理性能。
4.png (550.89 KB, 下載次數(shù): 98)
下載附件
2021-3-19 10:47 上傳
兩種不同的碳纖維3D打印技術(shù)介紹
雖然短碳纖維填充塑料和連續(xù)纖維制造都使用碳纖維,,但它們之間的差異是巨大的,。所以了解每種方法的工作原理及其理想的應(yīng)用將會有助于您做出明智的決策,確定您在增材制造工作中應(yīng)采取哪些措施,。
|
|