3D打印碳纖維可能是繼金屬之后第二個受追捧的增材制造技術。 有賴于增材制造領域的新發(fā)展,人們終于實現(xiàn)能夠使用各種難以捉摸的材料進行打印的現(xiàn)實。 然而,并非所有碳纖維3D打印機都是相同的——一些機器使用微觀短切纖維來增強傳統(tǒng)的熱塑性塑料,而另一些機器使用鋪設在熱塑性基體(通常填充有短切纖維)內部的連續(xù)纖維來在零件內部創(chuàng)建“骨架”。碳纖維由對齊的碳原子鏈組成,具有極高的拉伸強度。 單獨使用它們并不是特別有用 - 它們的薄而脆的特性使它們在任何實際應用中都很容易斷裂。 然而,當使用粘接劑將纖維分組并粘合在一起時,纖維會平滑地分布負載,并形成一種強度極高、重量輕的復合材料。 這些碳纖維復合材料以片材,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),強度與重量比占主導地位。3D 打印碳纖維材料能實現(xiàn)產品的輕量化設計,同時不降低其性能。天津3D打印機碳纖維原理
連續(xù)碳纖維不僅增加了強度,而且還提供給用戶在需要更高耐久性的領域中有選擇性地進行加固。在每層中,有兩種增強方法:同心軸加固和各向同性加固。同心填充加強了每層(內部和外部)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合增強,并且可以通過改變層上的增強方向來模擬碳纖維編織。這些強化策略使航空航天,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。當今,增材制造領域已經呈爆發(fā)式成長,一些打印機提供了碳纖維打印的能力。附近哪里有3D打印機碳纖維定制在 3D 打印過程中,碳纖維能有效改善打印產品的表面光潔度。
?碳纖維3D打印機的原理?主要涉及到使用三維數(shù)據模型來指導工程塑料線材、粉末和樹脂等特定材料的層層累積,從而形成三維實體。這一過程基于建模軟件創(chuàng)建的三維模型,通過切片軟件將模型切割成一定厚度的片層,轉換為二維圖形。隨后,這些二維圖形被逐層處理、堆放和積累,形成三維實體。碳纖維3D打印技術利用聚合物(如尼龍)作為基體,結合連續(xù)碳纖維增強材料,以實現(xiàn)結構件的3D打印。這種技術不僅提高了打印件的強度和剛度,還允許在打印過程中控制沉積速率,從而生成具有特定結構和特性的零件,這些特性和結構是傳統(tǒng)復合材料制造方法難以實現(xiàn)的?。
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。短切碳纖維填充熱塑性塑料是通過標準FFF(FDM)打印機進行打印,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行增強,即碳纖維。另一方面,連續(xù)碳纖維制造是一種獨特的打印工藝,其將連續(xù)的碳纖維束鋪設到標準FFF(FDM)熱塑性基材中。短切碳纖維基本上是標準熱塑性塑料的增強材料。它允許以更高的強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絲制造(FFF)技術的線軸。對于使用FFF方法的復合材料,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度、剛度,并改善了尺寸穩(wěn)定性,表面光潔度和精度。3D 打印機通過控制碳纖維分布,實現(xiàn)打印產品性能的定向優(yōu)化。
碳纖維打印機的優(yōu)缺點如下:優(yōu)點:圖案或文字清晰:與傳統(tǒng)的印刷方式相比,碳纖維轉印機具有畫質更為清晰、圖案更為逼真的特點。1顏色鮮艷:熱轉印技術可以保證顏色的穩(wěn)定性,使得印出的圖案或文字色彩鮮艷持久。適用性強:碳纖維轉印機可以印刷在各種材質的物體表面,如金屬、塑料、玻璃等,印刷范圍較廣。打印質量和可重復性:適合使用于無需長期看管的小批量生產。缺點:成本較高:碳纖維轉印機的價格相對較高,不適合小規(guī)模的生產和個人使用。操作門檻較高:碳纖維轉印機需要有一定的操作技能和經驗,操作門檻較高。對溫度要求高:碳纖維轉印機需要保持恒定的高溫才能進行印刷,由此對環(huán)境和安全有一定的要求。碳纖維增強的 3D 打印產品,在高溫環(huán)境下仍能保持良好的性能。雙噴頭3D打印機碳纖維種類
碳纖維獨特的導電性,使 3D 打印出的電子產品部件具備更好的電氣性能。天津3D打印機碳纖維原理
碳纖維3d打印機可以用于功能原型、工業(yè)工具等多個領域,在用于功能原型的3d打印時,碳纖維3d打印機可以打印功能性支架,優(yōu)化幾何形狀,減輕重量和成本;在用于工業(yè)工具的3d打印時,碳纖維3d打印機可以打印鈑金成型工具,其抗壓強度超過900,還可以打印汽車板簧U型螺栓裝配夾具更換金屬工具、帶金屬嵌件的鉆導、數(shù)控夾具、FDM檢測夾具(如數(shù)控模具和無損檢測儀)等,這樣不僅簡化了生產流程,還降低了傳統(tǒng)的機械加工生產成本,提高了其加工生產速度,推動企業(yè)高效生產。天津3D打印機碳纖維原理