Один тип углеродного волокна, множество подложек, бесконечные сюрпризы! | Открытый курс Академии материалов Ишэн

По мере расширения профессионального применения технологии 3D-печати все более очевидными становятся ограничения отдельных полимерных материалов с точки зрения прочности, стабильности размеров и термостойкости. Для удовлетворения требований реальных применений,Композиты, армированные углеродным волокномОн стал одним из наиболее представительных высокоэффективных материалов для 3D-печати методом FDM.

Углеродное волокно (УВ) обладает такими характеристиками, как высокая удельная прочность, высокий удельный модуль упругости и низкий коэффициент теплового расширения. Введение короткоцепочечных углеродных волокон в термопластичные матрицы (такие как PA, PETG и PEEK) обеспечивает следующие преимущества:

Повышение прочности и жесткости:Углеродное волокно обладает гораздо более высоким модулем упругости, чем обычные полимеры, что значительно повышает модуль изгиба композитных материалов. В то же время, при воздействии изгибающего напряжения, углеродное волокно с более высокой прочностью на изгиб становится основным несущим элементом, эффективно предотвращая распространение трещин и разрушение материала.

Повышенная термостойкость снижает деформацию:Углеродное волокно обладает высокой теплопроводностью и может подавлять термическое расширение полимеров, тем самым эффективно уменьшая усадку и деформацию в процессе печати. ​​Добавление углеродного волокна в различной степени повышает температуру тепловой деформации композитных материалов, при этом особенно значительное увеличение наблюдается для кристаллических материалов (таких как ПЭТ и ПА).

При выборе материалов для 3D-печати обычно необходимо учитывать два основных параметра.Пригодность для печати и механические характеристики.Способность к печати напрямую влияет на качество поверхности, контроль деформации и процент успешности печати формованных деталей, в то время как механические свойства являются ключевым фактором, определяющим возможность использования материала в функциональных приложениях.

1. С точки зрения сложности печати:

Такие материалы, как PLA-CF, PETG-CF и ABS-CF, относительно легко печатать, в то время как нейлоновые углеродные волокна печатать сложнее.

2. С точки зрения эксплуатационных характеристик:

ПЭТ-CF — самый прочный материал.Обладает превосходной химической стойкостью и высокой температурой тепловой деформации после отжига, что делает его пригодным для применения в высокопрочных конструкциях в условиях высоких температур и высокой влажности!

PA-CF обладает превосходной прочностью, ударопрочностью, термостойкостью и химической стойкостью.Однако нейлоновые материалы гигроскопичны, поэтому они больше подходят для различных применений...Условия эксплуатации при высоких температурах и высокой износостойкости.В качестве примеров можно привести детали двигателя, компоненты топливопроводов, соединители, шестерни и подшипники.

Хотя PA12+CF не является материалом с самыми высокими механическими свойствами, он...Он сочетает в себе прочность, износостойкость и устойчивость.Он стал символом всесторонней, сбалансированной производительности. Между тем, он...Он демонстрирует выдающиеся характеристики в плане ударопрочности, легкости конструкции и низкого влагопоглощения.Поэтому он пользуется большим спросом в таких областях, как беспилотные летательные аппараты, аэрокосмическая промышленность и спортивное оборудование.

Добавление углеродного волокна к различным подложкам приводит к значительному улучшению свойств материала. Исходя из характеристик производительности и сценариев применения, мы классифицируем материалы для 3D-печати из серии углеродного волокна от eSUN следующим образом…НачинающийиПрофессиональный уровеньДве категории.

1. Начальный уровень: материалы для 3D-печати, армированные углеродным волокном.

PLA и PETG — распространенные материалы для 3D-печати, используемые в потребительском сегменте. Добавление небольшого количества углеродного волокна позволяет улучшить качество печати.Прочность и жесткость PLA и PETGЭто делает его более подходящим для инструментов печати, прототипов изделий и конструкционных компонентов или деталей, требующих жесткости. В отличие от профессиональных материалов из углеродного волокна, PLA-CF и PETG-CF обладают более...Легко печатается и предлагает широкий выбор цветов.Для удовлетворения разнообразных потребностей пользователей.

Благодаря устойчивости ПЭТГ к атмосферным воздействиям, ПЭТГ-CF имеет более широкий спектр применения.Его можно использовать на открытом воздухе или во влажных условиях.

2. Профессиональный уровень: материалы для 3D-печати, армированные углеродным волокном.

Помимо распространенных PLA и PETG, компания eSUN также выпустилаPET-CF, ABS-CF, PA-CF, PA12+CFСерия материалов для 3D-печати, армированных углеродным волокном.

АБС-КФ

АБС-пластик — распространенный конструкционный пластик. Добавление углеродного волокна к АБС-пластику делает его прочнее, термостойче и менее подверженным деформации. АБС-пластик также обладает...ЛегкийПри использовании одной и той же модели, отпечатки из ABS-CF на 13% легче, чем из PLA-CF, и на 25% легче, чем из PET-CF.

Даже тем, у кого возникают трудности с печатью, не стоит беспокоиться, поскольку материалы из углеродного волокна значительно улучшают устойчивость к деформации и точность размеров.

ПЭТ-КФ

В настоящее время ПЭТ широко используется в производстве пластиковых бутылок, автомобильных деталей и других областях благодаря своим высоким механическим свойствам, а также хорошей термо- и химической стойкости. Добавление углеродного волокна может значительно улучшить его механические свойства.PET-CF — это материал с наивысшей прочностью и жесткостью в системе легко выращиваемых углеродных волоконных композитов компании eSUN.Кроме того, исходя из характеристик ПЭТ-подложки, PET-CF также обладаетНизкое влагопоглощениеЕго характеристики. Хотя для освоения возможностей печати потребуется некоторое время,Обладает высокой точностью печати.

В заключение можно сказать, что ПЭТ-КФ можетПодходит для эксплуатации в суровых условиях с высокой температурой и высокой влажностью.Он сочетает в себе термостойкость, паропроницаемость и структурную стабильность и может применяться в агрессивных средах, таких как высокотемпературные трубы и соединители, высокотемпературное и паропроницаемое оборудование, высокотемпературные зажимы и детали автомобильных двигателей.

*Напоминание: для повышения термостойкости рекомендуется подвергнуть напечатанную модель отжигу.

PA-CF и PA12+CF

PA-CF и PA12+CF — это материалы, армированные углеродным волокном, разработанные на основе нейлона. Они сочетают в себе высокую прочность и термостойкость, обладают превосходными самосмазывающимися свойствами, а также устойчивостью к усталости и ударам. В то же время, благодаря добавлению углеродного волокна, оба материала обладают отличной размерной стабильностью и устойчивостью к деформации, что позволяет удовлетворить высокие требования к прочности и долговечности конструкционных элементов в таких областях применения, как машиностроение и автомобилестроение.

С точки зрения различий,В качестве основного материала для PA-CF используется нейлон общего назначения, обладающий большей жесткостью и термостойкостью; в PA12+CF в качестве основного материала используется нейлон 12, обладающий меньшим водопоглощением, лучшей стабильностью размеров и большей устойчивостью к атмосферным воздействиям.PA-CF больше подходит для механических деталей с высокими требованиями к прочности и термостойкости; PA12+CF демонстрирует лучшие показатели с точки зрения легкости и адаптации к окружающей среде.

1. Для обеспечения правильной печати углеродных волокон и оптимальных механических свойств рекомендуется проводить сушку перед печатью;

2. Сопла из углеродного волокна подвержены износу; рекомендуется использовать вместо них сопла из закаленной стали.

3. Материалы из углеродного волокна жесткие и легко ломаются. Поэтому рекомендуется, чтобы трубка не была слишком длинной и угол изгиба не был слишком большим. Использование AMS не рекомендуется!

Материалы для 3D-печати, армированные углеродным волокном, являются важным выбором не только для функциональных прототипов, но и постепенно внедряются в производство мелко- и среднесерийных конечных деталей. Их характеристики — «высокая прочность, высокая жесткость и низкое тепловое расширение» — делают их важнейшей материальной системой для будущей индустриализации аддитивного производства. По любым вопросам или предложениям, касающимся композитных материалов из углеродного волокна для 3D-печати, пожалуйста, свяжитесь с компанией eSUN.

В настоящее время проходит акция Tmall Double 11. Приглашаем вас найти "Yisheng" на Taobao и посетить официальный флагманский магазин Yisheng для получения дополнительной информации.