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武汉易成三维是国内领先的3D打印综合方案供应商,始终专注于制造、教育、科研、军工等领域,迄今为止已为约600所著名高校、科研院所、约10000个企业机构提供专业的3D打印设备、服务及平台化数字智造应用方案。
工业碳纤维3D打印机比台式机或台式版本更大,可以轻松处理夹具,夹具和生产最终用途部件。
碳纤维3D打印为您提供具有金属强度,塑料重量以及高耐热性,耐化学性和耐腐蚀性的零件。它使自行车车架更轻,螺旋桨叶片更坚固,工业工具更耐用。
在本指南中,您将找到为您的应用做出明智的打印机和材料采购决策所需的见解。
虽然碳纤维自20世纪60年代以来一直是一种制造材料,但作为3D打印材料,它相对较新。碳纤维与其他材料(包括各种高性能塑料)混合,增强了这些基材的特性并拓宽了其应用范围。如今,3D打印的碳纤维部件用于代替航空航天和汽车行业功能原型中的金属部件,并用于曾经由钢制成的各种产品和工具的最终生产。下面,我们将介绍您需要了解的有关
碳纤维3D打印技术和材料的信息,以做出最佳的打印机选择。
并非每台打印机都可以使用碳纤维进行打印,除了热喷嘴和加热床之外,还有更多值得关注的东西。来自一系列制造商的新型FDM碳纤维3D打印机以及不断扩展的碳纤维材料菜单正在提高这种多功能增材制造选项的形象。
如果您正在寻找更小的台式机或台式碳纤维打印机,请通过以下链接查看我们的机器指南。
有数百种材料可供选择,为什么选择碳纤维?正如我们已经提到的,碳纤维增强了3D打印部件的强度和稳定性,同时还减轻了其整体重量,这使其成为各种3D打印应用的理想复合材料,从功能原型到航空航天,汽车和运动中的最终用途部件。但在实践中,这是什么样子的呢?
碳纤维最终用途部件的一个很好的例子是Superstrata一体式全碳纤维自行车车架(如上图所示),它没有外观,没有焊接,没有螺栓,并且由Arevo定制,它使用专有的连续碳纤维3D打印机定制。碳纤维对自行车市场来说并不陌生,但3D打印碳纤维自行车车架更快,不需要工具,劳动力也少得多,Arevo说。通过这种制造方法,Superstrata可以更好地响应自行车市场趋势,并更快地将新产品推向市场。
生产线工具,夹具和夹具是另一个广泛使用的应用。全球主要汽车制造商已经转向内部3D打印碳纤维生产工具,因为它提供的速度和灵活性,更不用说与外包不锈钢工具相比,价格要低得多。
尽管碳纤维在最终用途产品中的使用正在增长,但其在功能原型中的使用仍然占主导地位。如果您的最终零件需要强度和功能,碳纤维原型是理想的选择。在许多情况下,最终用户可以安装碳纤维原型(想想汽车零件,无人机螺旋桨,机器人手臂),并在现实世界条件下进行概念验证。
与制作原型(尤其是金属原型)相比,其优势包括迭代速度和更低的成本。通过多次 3D 打印对原型进行微调最终比金属模具更便宜、更耗时,并且使您能够更快地创新,并在竞争中将产品推向市场。
在世界各地的机械车间,工厂和设计公司中,有越来越多的更好,更小的桌面碳纤维3D打印机在工作,因此请务必查看我们的指南。但在这里,我们将探索顶级大型工业碳纤维3D打印机中的打印机和技术。
说到碳纤维打印机,有三种不同的类型,再加上独特而有前途的技术。
首先,也是台式打印机中最常见的是熔融沉积建模(FDM)打印机,它可以使用碳纤维注入的长丝(以及其他种类的长丝)来铺设一层又一层的材料。用于使灯丝柔韧的热量也会使嵌入的碳纤维在打印方向上对齐,从而使最终打印具有强度和刚度。各种FDM打印机可以变得足够热,可以用碳纤维长丝打印,但由于材料的磨蚀性质量,需要特殊的喷嘴。
碳纤维注入的长丝可以含有15%或更多的碳纤维。最常见的是碳纤维注入尼龙(PA 12),但您还会发现碳纤维注入其他高性能材料中,包括PEEK和Ultem。一些打印机是"开放材料",因此它们将使用各种第三方细丝进行打印,而其他打印机仅限于专有材料,这不一定是缺点,因为您可能会体验到与专门针对特定打印机调整的材料更好的一致性。
碳纤维印刷的第二种方法采用双挤出喷嘴;一个铺设一层连续碳纤维(CCF),而不是短切纤维,而另一个铺设另一种材料,如尼龙。使用连续碳纤维绞线的这种方法产生的零件比使用短切纤维更坚固,并提供更一致的负载分布。这种方法也适用于不需要碳纤维的零件,而是在特定区域进行加固的零件 - 例如,仅在外壁上。
这种方法的另一种不太常见的版本是连续纤维共挤(CFC),其中塑料材料和连续纤维在挤出机内合并。
第三种类型的碳纤维3D打印是选择性激光烧结(SLS),它使用粉末材料,通常是尼龙与碳纤维混合,并用激光将粉末逐层烧结成所需的形状。本指南中没有能够用尼龙碳纤维粉末打印的3D打印机,因为我们专注于FDM打印机。
其他碳纤维3D打印技术涉及碳纤维的层压片或固化光聚合物树脂涂层碳纤维。
如果您猜到不间断的连续碳纤维比短切纤维更坚固,那么您是对的。然而,短切碳纤维长丝不应该被忽视,而是更经济的选择。