Top sellers

Информация

Manufacturers

No manufacturer

Suppliers

No supplier

ВСЕ, ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О 3D-ПЕЧАТИ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА
ВСЕ, ЧТО  НУЖНО ЗНАТЬ О 3D-ПЕЧАТИ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА

ВСЕ, ЧТО  НУЖНО ЗНАТЬ О 3D-ПЕЧАТИ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА

Прежде чем начать работать с 3D-печатью из углеродного волокна, ознакомьтесь с основной информацией, которую собрали специально для вас. Читайте дальше и узнаете о преимуществах, недостатках, истории и применении 3D-печати из углеродного волокна.

 

УГЛЕРОДНОЕ ВОЛОКНО КАК МАТЕРИАЛ

Углеродное волокно бывает разных форм. Может использоваться вместе со смолой и формами; его можно комбинировать с полимерами в композитной форме. Оно использовалось для всего, от лампочек до высокопроизводительных гоночных автомобилей - и даже проходило испытания на ракетах, летящих на Марс. Несмотря на широкий диапазон применения, наиболее очевидным преимуществом углеродного волокна является его высокое соотношение прочности и веса.

История

Углеродные волокна были впервые обнаружены Томасом Эдисоном в конце 19 века для использования в качестве нити накала в первых лампах. В конце 1950-х годов Union Carbide Corporation впервые осознала преимущества в прочности, которые могут быть достигнуты с помощью дополнительных методов обработки. В течение следующих 50 лет производственные технологии продвинулись дальше, и сегодня углеродное волокно стало повсеместным продуктом с высокими эксплуатационными характеристиками, от гоночных автомобилей до самолетов.

Производство

Как правило, все углеродное волокно производится с помощью шестиэтапного процесса. PAN (полиакрилонитрил) получается как побочный продукт нефти и обычно является предпочтительным материалом для производства углеродного волокна. ПАН смешивается с другими ингредиентами и превращается в волокна толщиной до 10% от толщины человеческого волоса. Затем волокна окисляются для стабилизации сцепления перед прохождением карбонизации, во время которой волокна нагреваются до температуры 1000 ° C для удаления примесей. Затем поверхность обрабатывают для улучшения сцепления перед заключительным этапом калибровки, на котором волокна покрываются и прядут в нити разной толщины.

Затем такая пряжа может подвергаться дальнейшей переработке различными способами в зависимости от конечного применения. Пряжа может быть сплетена в листы или, в случае 3D-печати, она может быть нарезана на короткие волокна, смешана с базовым полимером, а затем экструдирована в нить для 3D-принтера.

углеродное волокно для создания полимера

Готовое нарезанное углеродное волокно для создания полимера для 3Д печати

3D-ПЕЧАТЬ ИЗ УГЛЕРОДНОГО ВОЛОКНА

3D-печать углеродным волокном означает выбор подходящих композитов. Базовый полимер может определять конечные свойства детали, а также соображения, которые необходимо учитывать при 3D-печати. Ниже вы увидите различные композиты для 3D-принтера из углеродного волокна и некоторые из их сильных и слабых сторон.

Нейлоновое углеродное волокно PA CF

PA-GF  3d printing

Нейлоновое углеродное волокно - один из самых популярных композитов, когда речь идет о 3D-принтере. Это потому, что нейлон уже обладает желательными свойствами для инженерных задач. Обладает высокой степенью прочности и высокой термостойкостью. Он также обладает высокой степенью прочности, которая уравновешивает хрупкость самого углеродного волокна. Потенциальным недостатком нейлона является его гигроскопичность, что делает еще более важным наличие защищенной среды для катушек с нейлоновым углеродным волокном, такой как майларовый мешок и герметичный отсек для материала.

Углеродное волокно АБС. ABS CF

ABS-CF 3d printing

АБС - хорошо известный материал благодаря его широкому применению в литьевых потребительских товарах. В 3D-печати углеродным волокном ABS работает как твердый базовый полимер из-за своих свойств. Углеродное волокно ABS также имеет тенденцию иметь очень красивую поверхность, что почти всегда приветствуется независимо от того, является ли приложение прототипом или частью конечного продукта. Одним из недостатков этого соеденения является то, что для него требуется нагретая камера 3D принтера, которая обычно встречается только в 3D-принтерах более высокого класса.

Углеродное волокно PETG CF

Petg-CF 3d printing

PETG - это материал, известный своей устойчивостью к химическим веществам и влаге в целом, что делает его хорошим композитным полимером для 3D-принтера, в условиях подвержения такому воздействию. Примеры таких применений включают детали, которые могут контактировать с охлаждающими жидкостями, или просто продукты, которые будут использоваться на открытом воздухе в дождливом климате.

Углеродное волокно PEEK CF

Peek-CF 3d printing

PEEK - один из самых эффективных термопластов, когда-либо изобретенных.

Нить PEEK-CF включает в себя углеродные волокна для повышения прочности. Рубленое углеродное волокно придает печатным деталям высокую жесткость и стабильность размеров. Этот материал обеспечивает длительную работу при температуре до 240 ° C, включая исключительную химическую стойкость. Эти свойства делают его особенно подходящим для замены металла в критических областях применения в тяжелых условиях конечного использования, таких как нефть и газ, аэрокосмическая промышленность и автомобилестроение. Воспламеняемость PEEK-CF низкая, а также выделение дыма и токсичных газов.

Благодаря высоким механическим свойствам PEEK-CF используется для ответственных применений, позволяя в некоторых случаях даже заменять металлические части конструкции.

(Альтернатива) Стекловолокно

Углерод - не единственный наполнитель для композитов для 3D-принтеров. Стекловолокно является альтернативой 3D-печати из углеродного волокна, когда требуется более гибкий конечный продукт. Его можно комбинировать со многими материалами одного и того же типа, и он может обеспечивать высокую прочность так же, как углеродное волокно.

ПРЕИМУЩЕСТВА

 Прочный и легкий: наиболее известным свойством углеродного волокна является соотношение прочности и веса, поэтому оно часто используется в продуктах с высокими эксплуатационными характеристиками. Это благодаря низкой плотности.

 Термостойкость:  способно выдерживать более высокие температуры, чем многие полимеры, и даже увеличивать HDT этих полимеров при смешивании с образованием композита.

 Жесткость: хотя некоторые полимеры могут обладать высокой прочностью и долговечностью, это часто происходит за счет жесткости. Способность углеродного волокна сохранять форму при высоких нагрузках является огромным плюсом для многих областей применения.

НЕДОСТАТКИ

 Дорого : из-за сложных производственных процессов углеродного волокна известно, что этот материал довольно дорогой, что делает его предметом роскоши, что является одной из причин, почему он появляется в высококачественных продуктах, но не на массовом рынке.

 Хрупкость : одним из недостатков высокой жесткости является то, что углеродное волокно может расколоться под большой силой удара. Это означает, что приложения с такими нагрузками не будут идеальными для углеродного волокна.