碳纖維3D打印機(jī)是一種利用3D打印技術(shù)制造碳纖維零件的設(shè)備。相比傳統(tǒng)的制造工藝,碳纖維3D打印機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì): 精度高:通過3D打印技術(shù),可以利用CAD模型直接制造復(fù)雜形狀的碳纖維零件,從而提高產(chǎn)品的精度和一致性。 節(jié)約材料:傳統(tǒng)制造碳纖維零件常常產(chǎn)生大量的廢料,而3D打印技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際需要逐層制造,節(jié)約材料。 快速生產(chǎn):碳纖維3D打印機(jī)可以在短時(shí)間內(nèi)完成零件的制造,縮短了生產(chǎn)周期。 靈活性好:通過修改CAD模型,可以快速調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì),并進(jìn)行快速驗(yàn)證和修改。碳纖維增強(qiáng)的 3D 打印耗材,能有效提升打印部件的機(jī)械性能和耐用度。耐用3D打印機(jī)碳纖維分類
碳纖維增強(qiáng)復(fù)合3D打印材料的制備方法碳纖維增強(qiáng)復(fù)合3D打印材料的制備是一個(gè)復(fù)雜且關(guān)鍵的過程。通常先將碳纖維進(jìn)行預(yù)處理,如切割成特定長(zhǎng)度,以確保其在打印材料中的均勻分散。然后將處理后的碳纖維與基礎(chǔ)樹脂材料,如環(huán)氧樹脂、尼龍等進(jìn)行混合。在混合過程中,需要借助特殊的攪拌設(shè)備或超聲分散技術(shù),使碳纖維充分均勻地分散在樹脂基體中,避免出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,影響打印質(zhì)量和材料性能。一些先進(jìn)的制備方法還會(huì)采用表面改性技術(shù),對(duì)碳纖維表面進(jìn)行處理,增強(qiáng)其與樹脂的相容性,從而進(jìn)一步提高復(fù)合3D打印材料的綜合性能,確保在3D打印過程中,材料能夠流暢地通過打印頭,并在成型后展現(xiàn)出優(yōu)異的機(jī)械性能。工業(yè)3D打印機(jī)碳纖維供應(yīng)商使用碳纖維3D打印機(jī)打印幾乎無廢料,減少碳纖維耗材浪費(fèi),降低生產(chǎn)成本,符合綠色制造理念。
在碳纖維3D打印中,有兩種主要的碳纖維形式:短切碳纖維絲和連續(xù)碳纖維。短切碳纖維絲是由斷裂的碳纖維段與熱塑性粒料混合制成,適用于擠出3D打印。而連續(xù)碳纖維則通過預(yù)先浸漬熱塑性尼龍,從特種擠出機(jī)中沉積,用于增強(qiáng)塑料零件的打印。這兩種形式的碳纖維都能顯著提高打印件的機(jī)械性能,但各有特點(diǎn),適用于不同的應(yīng)用需求?。此外,隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的打印已經(jīng)成為一個(gè)新的領(lǐng)域,展現(xiàn)了其在增強(qiáng)材料性能方面的巨大潛力。碳纖維的獨(dú)特性質(zhì),如高模量和耐高溫等,使得碳纖維3D打印技術(shù)在航空航天、汽車制造以及其他需要高性能材料的領(lǐng)域中有著寬泛的應(yīng)用前景?
碳纖維3D打印在運(yùn)動(dòng)器材制造中的應(yīng)用碳纖維3D打印在運(yùn)動(dòng)器材制造領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。在自行車制造中,碳纖維3D打印的車架能夠根據(jù)運(yùn)動(dòng)員的身體參數(shù)和騎行需求進(jìn)行個(gè)性化定制。其度和低重量的特性使得自行車在爬坡、加速和高速行駛時(shí)表現(xiàn)出色,有效減少騎行者的體力消耗。在網(wǎng)球拍、羽毛球拍等球拍類運(yùn)動(dòng)器材方面,碳纖維3D打印可以制造出具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的拍框。通過優(yōu)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如采用中空或晶格狀結(jié)構(gòu),在減輕重量的同時(shí)提高了球拍的擊球力量和穩(wěn)定性,滿足專業(yè)運(yùn)動(dòng)員和運(yùn)動(dòng)愛好者對(duì)運(yùn)動(dòng)器材的需求,提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和競(jìng)技水平。碳纖維為 3D 打印的橋梁模型賦予了更強(qiáng)的承重能力和穩(wěn)定性。
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(qiáng)材料。短切碳纖維填充熱塑性塑料是通過標(biāo)準(zhǔn)FFF(FDM)打印機(jī)進(jìn)行打印,由熱塑性塑料(pla,ABS或尼龍)組成,這種熱塑性塑料由微小的短切原絲進(jìn)行增強(qiáng),即碳纖維。另一方面,連續(xù)碳纖維制造是一種獨(dú)特的打印工藝,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。短切碳纖維基本上是標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料的增強(qiáng)材料。它允許以更高的強(qiáng)度打印一般來說性能較弱的材料。然后將該材料與熱塑性塑料混合,并將所得混合物擠壓成用于熔融長(zhǎng)絲制造(FFF)技術(shù)的線軸。對(duì)于使用FFF方法的復(fù)合材料,材料由短切纖維(通常是碳纖維)與傳統(tǒng)熱塑性塑料(如尼龍、ABS或聚乳酸)混合而成。盡管FFF工藝保持不變,但短切纖維增加了模型的強(qiáng)度、剛度,并改善了尺寸穩(wěn)定性,表面光潔度和精度。Markforged FX20支持一體化打印復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu),傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)的中空、網(wǎng)格等設(shè)計(jì),優(yōu)化功能減少組裝步驟。彩色3D打印機(jī)碳纖維分類
碳纖維增強(qiáng)的 3D 打印材料,適合制造對(duì)精度和強(qiáng)度要求嚴(yán)格的醫(yī)療器械。耐用3D打印機(jī)碳纖維分類
3D打印技術(shù)的發(fā)展使公司能夠使用碳纖維進(jìn)行打印,盡管使用的粘合材料與標(biāo)準(zhǔn)碳纖維工藝不同。樹脂不會(huì)熔化,因此不能通過噴嘴擠出——為了解決這個(gè)問題,3D打印機(jī)用易于印刷的熱塑性塑料替代樹脂。雖然這些部件不像樹脂基碳纖維復(fù)合材料那樣耐熱,但它們確實(shí)受益于纖維的強(qiáng)度。碳纖維由對(duì)齊的碳原子鏈組成,具有極高的拉伸強(qiáng)度。單獨(dú)使用它們并不是特別有用-它們的薄而脆的特性使它們?cè)谌魏螌?shí)際應(yīng)用中都很容易斷裂。然而,當(dāng)使用粘接劑將纖維分組并粘合在一起時(shí),纖維會(huì)平滑地分布負(fù)載,并形成一種強(qiáng)度極高、重量輕的復(fù)合材料。這些碳纖維復(fù)合材料以片材,管材或定制的成型特征的形式出現(xiàn),并用于航空航天和汽車等行業(yè),強(qiáng)度與重量比占主導(dǎo)地位。通常,熱固性樹脂用作粘合劑。耐用3D打印機(jī)碳纖維分類