Breu descripció de Impressió 3D de fibra de carboni

---

La fibra de carboni impresa en 3D és la segona tecnologia de fabricació additiva més buscada després del metall. A causa de les propietats úniques de la fibra de carboni, com ara: lleuger, d'alta resistència, alta conductivitat elèctrica, alta resistència a la corrosió, les peces fabricades amb tecnologia d'impressió 3D solen tenir una alta precisió i un alt rendiment.

Tecnologia d'impressió 3D de fibra de carboni

▶ Tecnologia de sinterització làser
Característiques del material: niló reforçat amb fibra curta, PEEK, TPU i altres materials en pols
Característiques del procés: barregeu fibra de carboni de tall curt i material de niló en una determinada proporció i realitzeu un modelat integral mitjançant sinterització làser.


▶  Tecnologia de fusió multijet
Característiques del material: niló reforçat amb fibra curta, PEEK, TPU i altres materials en pols
Característiques del procés: Mitjançant l'escalfament del tub de la làmpada, la secció transversal de la part reuneix prou calor per realitzar la formació de fosa sota l'acció del dissolvent.

▶  Tecnologia FDM
Característiques del material: PLA reforçat amb fibra llarga, niló, PEEK i altres materials de filferro
Característiques del procés: la fibra llarga s'omple al cable convencional mitjançant la tecnologia FDM per millorar l'efecte.

Mètode d'impressió de fibra de carboni

▶  Termoplàstic farcit de fibra de carboni picada.
  Els termoplàstics farcits de fibra de carboni de tall curt s'imprimeixen en una impressora estàndard FFF (FDM) que consisteix en un termoplàstic (PLA, ABS o niló) reforçat amb fils minúsculs tallats, és a dir, fibres de carboni. D'altra banda, la fabricació contínua de fibra de carboni és un procés d'impressió únic que col·loca paquets continus de fibra de carboni en substrats termoplàstics estàndard FFF (FDM).
Els plàstics farcits de fibra de carboni de tall curt i les fibres contínues es fabriquen amb fibra de carboni, però la diferència entre ells és enorme. Entendre com funciona cada mètode i la seva aplicació ideal us ajudarà a prendre decisions informades sobre què fer en la fabricació additiva.

Les fibres de carboni tallades són essencialment materials de reforç per als termoplàstics estàndard. Permet a les empreses imprimir materials que generalment són menys potents a nivells més alts d'intensitat. A continuació, el material es barreja amb un termoplàstic i la barreja resultant s'extrudeix en una bobina per a una tècnica de fabricació de filaments fosos (FFF).
Per als compostos que utilitzen el mètode FFF, el material és una barreja de fibres picades (normalment fibres de carboni) i termoplàstics convencionals (com el niló, l'ABS o l'àcid polilàctic). Tot i que el procés FFF continua sent el mateix, les fibres tallades augmenten la força i la rigidesa del model i milloren l'estabilitat dimensional, l'acabat superficial i la precisió.
Aquest mètode no sempre és impecable. Alguns filaments reforçats amb fibra tallada emfatitzen la resistència ajustant la sobresaturació del material amb fibres. Això pot afectar negativament la qualitat general de la peça, reduint la qualitat de la superfície i la precisió de la peça. Els prototips i les peces d'ús final es poden fabricar amb fibra de carboni picada perquè proporciona la resistència i l'aspecte necessaris per a proves internes o components orientats al client.

Materials continus reforçats amb fibra de carboni.
La fibra de carboni contínua és el veritable avantatge. Aquesta és una solució rendible per substituir peces metàl·liques tradicionals per peces compostes impreses en 3D perquè aconsegueix una resistència similar utilitzant només una fracció del pes. Es pot utilitzar per incrustar materials en termoplàstics mitjançant la tecnologia de fabricació de filaments continus (CFF). Una impressora que utilitza aquest mètode posa fibres contínues d'alta resistència (per exemple, fibra de carboni, fibra de vidre o Kevlar) a través d'un segon broquet d'impressió en un termoplàstic extruït FFF durant la impressió. Les fibres de reforç formen la "columna vertebral" de la part impresa, produint un efecte dur, fort i durador.
La fibra de carboni contínua no només augmenta la resistència, sinó que també proporciona als usuaris un reforç selectiu a les zones on es requereix una major durabilitat. A causa de la naturalesa FFF del procés bàsic, podeu optar per construir capa per capa.
A cada capa, hi ha dos mètodes de millora: el reforç concèntric i el reforç isòtrop. Els farcits concèntrics reforcen els límits exteriors de cada capa (interna i externa) i s'estenen a la peça amb un nombre de cicles definit per l'usuari. El farciment isòtrop forma un reforç compost unidireccional a cada capa, i el teixit de fibra de carboni es pot simular canviant la direcció del reforç a la capa. Aquestes estratègies millorades permeten a les indústries aeroespacial, automotriu i manufacturera integrar materials compostos als seus fluxos de treball de noves maneres. Les peces impreses es poden utilitzar com a eines i accessoris (tots els quals requereixen fibra de carboni contínua per simular eficaçment les propietats del metall.), com ara eines a l'extrem del braç, paladar tou i CMM accessoris.

Aplicació de materials de fibra de carboni a la indústria de components
El material de niló 12CF, un nou material de fibra de carboni imprès en 3D que conté fins a un 35% de fibra de carboni, és, per tant, excel·lent en propietats com ara una resistència a la tracció final de 76 MPa i un mòdul de tracció de 7529 MPa. Amb una resistència a la flexió de 142 MPa, n'hi ha prou per substituir metalls en moltes aplicacions, suficient per substituir metalls en moltes aplicacions, el que el fa ideal per a l'automoció, l'aeroespacial i altres indústries. Aquest termoplàstic reforçat amb fibra de carboni s'utilitza per produir prototips d'alt rendiment que poden suportar les proves rigoroses de peces de producció durant la verificació del disseny per satisfer els exigents requisits de l'entorn de producció i es poden aplicar a la fabricació d'accessoris a la línia de producció.
Els materials OXFAB són altament resistents als productes químics i a la calor, la qual cosa és fonamental per als components aeroespacials i industrials d'alt rendiment. Les extenses dades de proves mecàniques demostren que OXFAB es pot utilitzar per a peces completes i llestes per utilitzar per a la impressió 3D. OPM està implementant contractes de desenvolupament clau amb clients dels sectors aeroespacial i industrial per a peces impreses en 3D per a aeronaus comercials i militars, aplicacions espacials i industrials, que poden reduir significativament el pes i el cost.
Avui dia, el camp de la fabricació additiva ha esclatat i algunes impressores ofereixen la possibilitat d'imprimir amb fibra de carboni. Si la indústria de la impressió 3D vol guanyar més quota de mercat en el mercat de fabricació de 100 milions de dòlars, la tecnologia d'impressió 3D s'ha d'exercir tant en tecnologia de procés com en materials. Els diferents avantatges de la fibra de carboni reflecteixen la possibilitat que aquest objectiu es faci realitat. Sens dubte, per competir amb la fabricació tradicional, els materials compostos hauran de ser una de les forces impulsores de la impressió 3D que es converteixi en tecnologia principal.

Enllaç a aquest article ： Breu descripció de la tecnologia d’impressió 3D de fibra de carboni i la seva aplicació a la indústria de les peces

Declaració de reimpressió: si no hi ha instruccions especials, tots els articles d’aquest lloc són originals. Indiqueu la font de la reimpressió: https: //www.cncmachiningptj.com/，gràcies！