Σύντομη περιγραφή του Τρισδιάστατη εκτύπωση από ανθρακονήματα

---

Η τρισδιάστατη τυπωμένη ίνα άνθρακα είναι η δεύτερη πιο περιζήτητη τεχνολογία κατασκευής πρόσθετων μετάλλων. Λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων των ινών άνθρακα, όπως: ελαφριά, υψηλή αντοχή, υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, υψηλή αντοχή στη διάβρωση, τα μέρη που κατασκευάζονται με τεχνολογία εκτύπωσης 3D έχουν συχνά υψηλή ακρίβεια και υψηλή απόδοση.

Τεχνολογία 3D εκτύπωσης ινών άνθρακα

▶ Τεχνολογία σύντηξης με λέιζερ
Χαρακτηριστικά υλικού: Νάιλον κοντών ινών, PEEK, TPU και άλλα υλικά σε σκόνη
Χαρακτηριστικά διεργασίας: Αναμίξτε βραχείες ίνες άνθρακα και νάιλον υλικό σε μια ορισμένη αναλογία και πραγματοποιήστε ολοκληρωμένη χύτευση με σύντηξη με λέιζερ.


▶  Τεχνολογία τήξης πολλαπλών αεριωθούμενων
Χαρακτηριστικά υλικού: Νάιλον κοντών ινών, PEEK, TPU και άλλα υλικά σε σκόνη
Χαρακτηριστικά διεργασίας: Μέσω της θέρμανσης του σωλήνα του λαμπτήρα, η διατομή του τμήματος συγκεντρώνει αρκετή θερμότητα για να πραγματοποιήσει σχηματισμό τήγματος υπό τη δράση του διαλύτη.

▶  Τεχνολογία FDM
Χαρακτηριστικά υλικού: μακρυά ενισχυμένα με ίνες PLA, νάιλον, PEEK και άλλα συρμάτινα υλικά
Χαρακτηριστικά διεργασίας: Η μακρά ίνα γεμίζεται στο συμβατικό σύρμα με τεχνολογία FDM για ενίσχυση του αποτελέσματος.

Μέθοδος εκτύπωσης ινών άνθρακα

▶  Θερμοπλαστικό γεμισμένο με ανθρακονήματα.
  Τα θερμοπλαστικά γεμάτα με ίνες άνθρακα εκτυπώνονται σε τυποποιημένο εκτυπωτή FFF (FDM) που αποτελείται από θερμοπλαστικό (PLA, ABS ή νάιλον) ενισχυμένο με μικροσκοπικά κομμένα σκέλη, δηλαδή ίνες άνθρακα. Από την άλλη πλευρά, η συνεχής κατασκευή ινών άνθρακα είναι μια μοναδική διαδικασία εκτύπωσης που τοποθετεί συνεχείς δέσμες ινών άνθρακα σε τυπικά θερμοπλαστικά υποστρώματα FFF (FDM).
Τα πλαστικά και οι συνεχείς ίνες γεμάτες με ανθρακονήματα κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας ανθρακονήματα, αλλά η διαφορά μεταξύ τους είναι τεράστια. Η κατανόηση του τρόπου λειτουργίας κάθε μεθόδου και της ιδανικής εφαρμογής της θα σας βοηθήσει να λάβετε τεκμηριωμένες αποφάσεις σχετικά με το τι πρέπει να κάνετε στην κατασκευή προσθέτων.

Οι τεμαχισμένες ίνες άνθρακα είναι ουσιαστικά ενισχυτικά υλικά για τυπικά θερμοπλαστικά. Επιτρέπει στις εταιρείες να εκτυπώνουν υλικά που είναι γενικά λιγότερο ισχυρά σε υψηλότερα επίπεδα έντασης. Το υλικό στη συνέχεια αναμιγνύεται με θερμοπλαστικό και το προκύπτον μείγμα εξωθείται σε καρούλι για τεχνική κατασκευής νήματος τήγματος (FFF).
Για σύνθετα υλικά που χρησιμοποιούν τη μέθοδο FFF, το υλικό είναι ένα μείγμα τεμαχισμένων ινών (συνήθως ινών άνθρακα) και συμβατικών θερμοπλαστικών (όπως νάιλον, ABS ή πολυγαλακτικό οξύ). Αν και η διαδικασία FFF παραμένει η ίδια, οι τεμαχισμένες ίνες αυξάνουν την αντοχή και την ακαμψία του μοντέλου και βελτιώνουν τη σταθερότητα διαστάσεων, το φινίρισμα της επιφάνειας και την ακρίβεια.
Αυτή η μέθοδος δεν είναι πάντα άψογη. Ορισμένα τεμάχια ινών ενισχυμένα με ίνες υπογραμμίζουν την αντοχή ρυθμίζοντας τον υπερκορεσμό του υλικού με ίνες. Αυτό μπορεί να επηρεάσει αρνητικά τη συνολική ποιότητα του τεμαχίου εργασίας, μειώνοντας την ποιότητα της επιφάνειας και την ακρίβεια των εξαρτημάτων. Τα πρωτότυπα και τα εξαρτήματα τελικής χρήσης μπορούν να κατασκευαστούν από τεμαχισμένες ίνες άνθρακα, επειδή παρέχουν την αντοχή και την εμφάνιση που απαιτούνται για εσωτερικές δοκιμές ή εξαρτήματα που απευθύνονται στον πελάτη.

Υλικά συνεχούς ενίσχυσης από ανθρακονήματα.
Η συνεχής ίνα άνθρακα είναι το πραγματικό πλεονέκτημα. Αυτή είναι μια οικονομικά αποδοτική λύση για την αντικατάσταση παραδοσιακών μεταλλικών εξαρτημάτων με τρισδιάστατα τυπωμένα σύνθετα μέρη επειδή επιτυγχάνει παρόμοια αντοχή χρησιμοποιώντας μόνο ένα κλάσμα του βάρους. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τοποθέτηση υλικών σε θερμοπλαστικά χρησιμοποιώντας τεχνολογία συνεχούς κατασκευής νημάτων (CFF). Ένας εκτυπωτής που χρησιμοποιεί αυτήν τη μέθοδο δημιουργεί συνεχείς ίνες υψηλής αντοχής (π.χ. ίνες άνθρακα, υαλοβάμβακα ή Kevlar) μέσω ενός δεύτερου ακροφυσίου εκτύπωσης σε ένα εξωθημένο θερμοπλαστικό FFF κατά την εκτύπωση. Οι ενισχυτικές ίνες σχηματίζουν τον «κορμό» του τυπωμένου μέρους, παράγοντας ένα σκληρό, δυνατό και ανθεκτικό αποτέλεσμα.
Οι συνεχείς ίνες άνθρακα όχι μόνο αυξάνουν την αντοχή, αλλά και παρέχουν στους χρήστες επιλεκτική ενίσχυση σε περιοχές όπου απαιτείται μεγαλύτερη αντοχή. Λόγω της φύσης της βασικής διαδικασίας FFF, μπορείτε να επιλέξετε να βασιστείτε σε κάθε στρώση.
Σε κάθε στρώμα, υπάρχουν δύο μέθοδοι ενίσχυσης: ομόκεντρος οπλισμός και ισοτροπικός οπλισμός. Τα συγκεντρωτικά γεμίσματα ενισχύουν τα εξωτερικά όρια κάθε στρώματος (εσωτερικά και εξωτερικά) και επεκτείνονται στο τμήμα με έναν καθορισμένο από τον χρήστη αριθμό κύκλων. Η ισοτροπική πλήρωση σχηματίζει ένα μονόδρομο σύνθετο οπλισμό σε κάθε στρώμα και η ύφανση από ανθρακονήματα μπορεί να προσομοιωθεί αλλάζοντας την κατεύθυνση της ενίσχυσης στο στρώμα. Αυτές οι βελτιωμένες στρατηγικές επιτρέπουν στον κλάδο της αεροδιαστημικής, της αυτοκινητοβιομηχανίας και της μεταποίησης να ενσωματώσει σύνθετα υλικά στη ροή εργασίας τους με νέους τρόπους. Τα τυπωμένα μέρη μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εργαλεία και φωτιστικά (όλα απαιτούν συνεχή ανθρακονήματα για την αποτελεσματική προσομοίωση μεταλλικών ιδιοτήτων.), όπως εργαλεία στο τέλος του βραχίονα, μαλακός ουρανίσκος και CMM φωτιστικά.

Εφαρμογή υλικών από ανθρακονήματα στη βιομηχανία συστατικών
Το υλικό νάιλον 12CF, ένα νέο υλικό τρισδιάστατης τυπωμένης ίνας άνθρακα που περιέχει έως και 3% ανθρακονήματα, είναι επομένως εξαιρετικό σε ιδιότητες όπως η τελική αντοχή εφελκυσμού 35 MPa και συντελεστής εφελκυσμού 76 MPa. Με αντοχή σε κάμψη 7529 MPa, αρκεί η αντικατάσταση μετάλλων σε πολλές εφαρμογές, αρκετή για την αντικατάσταση μετάλλων σε πολλές εφαρμογές, καθιστώντας το ιδανικό για αυτοκίνητα, αεροδιαστημικές και άλλες βιομηχανίες. Αυτό το θερμοπλαστικό ενισχυμένο με ανθρακονήματα χρησιμοποιείται για την παραγωγή πρωτοτύπων υψηλής απόδοσης που μπορούν να αντέξουν στον αυστηρό έλεγχο των εξαρτημάτων παραγωγής κατά την επαλήθευση του σχεδιασμού για να ικανοποιήσουν τις απαιτητικές απαιτήσεις του περιβάλλοντος παραγωγής και μπορούν να εφαρμοστούν στην κατασκευή εξαρτημάτων στη γραμμή παραγωγής.
Τα υλικά OXFAB είναι εξαιρετικά ανθεκτικά σε χημικές ουσίες και θερμότητα, κάτι που είναι κρίσιμο για αεροδιαστημικά και βιομηχανικά εξαρτήματα υψηλής απόδοσης. Εκτεταμένα δεδομένα μηχανικών δοκιμών δείχνουν ότι το OXFAB μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πλήρη, έτοιμα προς χρήση εξαρτήματα για εκτύπωση 3D. Η OPM εφαρμόζει βασικά συμβόλαια ανάπτυξης με πελάτες στον αεροδιαστημικό και βιομηχανικό τομέα για τρισδιάστατα τυπωμένα εξαρτήματα για εμπορικά και στρατιωτικά αεροσκάφη, διαστημικές και βιομηχανικές εφαρμογές, τα οποία μπορούν να μειώσουν σημαντικά το βάρος και το κόστος.
Σήμερα, ο τομέας της παραγωγής πρόσθετων έχει εκραγεί και ορισμένοι εκτυπωτές προσφέρουν τη δυνατότητα εκτύπωσης σε ανθρακονήματα. Εάν η βιομηχανία εκτύπωσης 3D θέλει να κερδίσει μεγαλύτερο μερίδιο αγοράς στην κατασκευαστική αγορά των 100 δισεκατομμυρίων δολαρίων, η τεχνολογία εκτύπωσης 3D πρέπει να ασκηθεί τόσο στην τεχνολογία διεργασιών όσο και στα υλικά. Τα διάφορα πλεονεκτήματα των ινών άνθρακα αντικατοπτρίζουν την πιθανότητα αυτός ο στόχος να γίνει πραγματικότητα. Για να είμαστε σίγουροι, για να ανταγωνιστούμε την παραδοσιακή κατασκευή, τα σύνθετα υλικά θα είναι μια από τις κινητήριες δυνάμεις πίσω από την εκτύπωση 3D που θα γίνει mainstream τεχνολογία.

Σύνδεσμος σε αυτό το άρθρο: Σύντομη περιγραφή της τεχνολογίας 3D εκτύπωσης ινών άνθρακα και της εφαρμογής της στη βιομηχανία ανταλλακτικών

Δήλωση επανεκτύπωσης: Εάν δεν υπάρχουν ειδικές οδηγίες, όλα τα άρθρα σε αυτόν τον ιστότοπο είναι πρωτότυπα. Παρακαλώ αναφέρετε την πηγή για την επανέκδοση: https://www.cncmachiningptj.com/，thanks!