連續(xù)碳纖維不僅增加了強(qiáng)度,而且還提供給用戶在需要更高耐久性的領(lǐng)域中有選擇性地進(jìn)行加固。在每層中,有兩種增強(qiáng)方法:同心軸加固和各向同性加固。同心填充加強(qiáng)了每層(內(nèi)部和外部)的外邊界,并通過用戶定義的循環(huán)數(shù)延伸到零件中。各向同性填充在每層上形成單向復(fù)合增強(qiáng),并且可以通過改變層上的增強(qiáng)方向來模擬碳纖維編織。這些強(qiáng)化策略使航空航天,汽車和制造等行業(yè)能夠以新的方式將復(fù)合材料集成到其工作流程中。打印零件可以作為工具和夾具(這些都要求連續(xù)的碳纖維可以有效地模擬金屬性能。),如手臂末端的工具,軟顎,和CMM固定物。當(dāng)今,增材制造領(lǐng)域已經(jīng)呈爆發(fā)式成長(zhǎng),一些打印機(jī)提供了碳纖維打印的能力。采用 3D 打印機(jī)和碳纖維,能制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)且高性能的汽車零部件。陶瓷3D打印機(jī)碳纖維種類
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。河北金屬3D打印機(jī)碳纖維3D 打印機(jī)選用碳纖維耗材,能打印出薄壁卻強(qiáng)韌的結(jié)構(gòu),節(jié)省材料又保證性能。
碳纖維3D打印對(duì)汽車制造輕量化的推動(dòng)汽車制造行業(yè)正積極探索碳纖維3D打印技術(shù)以實(shí)現(xiàn)輕量化目標(biāo)。碳纖維3D打印可用于制造汽車的高性能零部件,如車身框架、輪轂等。與傳統(tǒng)金屬材料相比,碳纖維3D打印的車身框架重量可大幅降低,同時(shí)保持甚至超越原有的強(qiáng)度和剛度。這不僅有助于降低汽車的整體重量,提高燃油經(jīng)濟(jì)性,減少尾氣排放,還能提升汽車的操控性能和加速性能。例如,一些超級(jí)跑車制造商已經(jīng)開始嘗試使用碳纖維3D打印技術(shù)制造定制化的車身部件,使車輛在輕量化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更高的速度和更好的駕駛體驗(yàn),汽車制造向更環(huán)保、更高效的方向發(fā)展。
碳纖維3D打印的后處理工藝與性能提升碳纖維3D打印后的處理工藝對(duì)其性能提升有著關(guān)鍵作用。常見的后處理工藝包括熱處理、表面涂層等。熱處理可以改善碳纖維與基體材料之間的結(jié)合力,消除打印過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,從而提高材料的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。例如,在一定溫度下對(duì)碳纖維3D打印件進(jìn)行退火處理,能夠提升其力學(xué)性能。表面涂層工藝則可以為碳纖維3D打印件提供額外的保護(hù)和功能特性。如涂覆一層抗氧化涂層,可以增強(qiáng)其在高溫環(huán)境下的耐久性;涂覆涂層,則可使其適用于醫(yī)療、食品等對(duì)衛(wèi)生要求較高的領(lǐng)域,通過后處理工藝進(jìn)一步拓展碳纖維3D打印制品的應(yīng)用范圍和性能表現(xiàn)。碳纖維為 3D 打印的船舶部件帶來輕量化優(yōu)勢(shì),提升航行效率。
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。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。3D 打印機(jī)使用碳纖維打印的建筑腳手架模型,展現(xiàn)出良好的承重特性。四川進(jìn)口3D打印機(jī)碳纖維
3D 打印機(jī)中加入碳纖維,可顯著提高打印產(chǎn)品的抗疲勞性能。陶瓷3D打印機(jī)碳纖維種類
作為3D打印的材料,ABS、pla、尼龍、樹脂、PEEK等已經(jīng)司空見慣,而對(duì)碳纖維/玻璃纖維材料的加入,使材料性能得到更好的提升。在3D打印技術(shù)中,F(xiàn)DM工藝制造打印件的Z向?qū)娱g結(jié)合力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于X、Y方向,被認(rèn)為是限制其應(yīng)用的重要因素之一。通過在打印絲材中摻雜碳纖維,這種垂直方向打印的彎曲樣條具有優(yōu)異的力學(xué)性能,彎曲強(qiáng)度達(dá)到146MPa,重要的是,還與傳統(tǒng)注塑件具有接近一致的彎曲強(qiáng)度。碳纖維復(fù)合材料具有多種優(yōu)勢(shì)-工程材料可用于制造智能產(chǎn)品,并在設(shè)計(jì)時(shí)提供無限的靈活性。但是,由于勞動(dòng)力成本高和制造速度的限制,很難在商業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)大量的材料。這些都有利于大型部件的制造。同時(shí),可以觀察到運(yùn)用3D打印機(jī)通過改變打印方向和打印參數(shù),除打印件具有優(yōu)異的力學(xué)性能,還具有較為光滑的表面。這就是碳纖維/玻璃纖維復(fù)合材料的誕生以及應(yīng)用推廣的關(guān)鍵點(diǎn)。陶瓷3D打印機(jī)碳纖維種類