碳纖維3D打印在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例在航空航天領(lǐng)域,碳纖維3D打印正發(fā)揮著越來越重要的作用。例如,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的一些復(fù)雜冷卻通道部件通過碳纖維3D打印技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)制造工藝難以加工出這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且精度要求極高的部件,而3D打印則可以根據(jù)設(shè)計(jì)模型精確地逐層構(gòu)建。碳纖維材料的度和低密度特性,使得這些部件在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的同時(shí)減輕了發(fā)動(dòng)機(jī)重量,提高了燃油效率。另外,一些衛(wèi)星的天線支架、航天器的輕量化結(jié)構(gòu)件也采用碳纖維3D打印制造。這些部件在太空極端環(huán)境下,憑借碳纖維的優(yōu)異性能,能夠穩(wěn)定運(yùn)行,為航空航天事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。3D 打印碳纖維材料能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的輕量化設(shè)計(jì),同時(shí)不降低其性能。廣東小型3D打印機(jī)碳纖維
作為3D打印的材料,ABS、pla、尼龍、樹脂、PEEK等已經(jīng)司空見慣,而對碳纖維/玻璃纖維材料的加入,使材料性能得到更好的提升。在3D打印技術(shù)中,F(xiàn)DM工藝制造打印件的Z向?qū)娱g結(jié)合力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于X、Y方向,被認(rèn)為是限制其應(yīng)用的重要因素之一。通過在打印絲材中摻雜碳纖維,這種垂直方向打印的彎曲樣條具有優(yōu)異的力學(xué)性能,彎曲強(qiáng)度達(dá)到146MPa,重要的是,還與傳統(tǒng)注塑件具有接近一致的彎曲強(qiáng)度。碳纖維復(fù)合材料具有多種優(yōu)勢-工程材料可用于制造智能產(chǎn)品,并在設(shè)計(jì)時(shí)提供無限的靈活性。但是,由于勞動(dòng)力成本高和制造速度的限制,很難在商業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)大量的材料。這些都有利于大型部件的制造。同時(shí),可以觀察到運(yùn)用3D打印機(jī)通過改變打印方向和打印參數(shù),除打印件具有優(yōu)異的力學(xué)性能,還具有較為光滑的表面。這就是碳纖維/玻璃纖維復(fù)合材料的誕生以及應(yīng)用推廣的關(guān)鍵點(diǎn)。進(jìn)口3D打印機(jī)碳纖維生產(chǎn)商碳纖維增強(qiáng)的 3D 打印材料,為制造輕量化的體育器材提供了新可能。
3D打印碳纖維可能是繼金屬之后第二個(gè)受追捧的增材制造技術(shù)。 有賴于增材制造領(lǐng)域的新發(fā)展,人們終于實(shí)現(xiàn)能夠使用各種難以捉摸的材料進(jìn)行打印的現(xiàn)實(shí)。 然而,并非所有碳纖維3D打印機(jī)都是相同的——一些機(jī)器使用微觀短切纖維來增強(qiáng)傳統(tǒng)的熱塑性塑料,而另一些機(jī)器使用鋪設(shè)在熱塑性基體(通常填充有短切纖維)內(nèi)部的連續(xù)纖維來在零件內(nèi)部創(chuàng)建“骨架”。碳纖維由對齊的碳原子鏈組成,具有極高的拉伸強(qiáng)度。 單獨(dú)使用它們并不是特別有用 - 它們的薄而脆的特性使它們在任何實(shí)際應(yīng)用中都很容易斷裂。 然而,當(dāng)使用粘接劑將纖維分組并粘合在一起時(shí),纖維會(huì)平滑地分布負(fù)載,并形成一種強(qiáng)度極高、重量輕的復(fù)合材料。 這些碳纖維復(fù)合材料以片材,管材或定制的成型特征的形式出現(xiàn),并用于航空航天和汽車等行業(yè),強(qiáng)度與重量比占主導(dǎo)地位。
碳纖維3D打印在電子設(shè)備散熱部件中的應(yīng)用碳纖維3D打印在電子設(shè)備散熱部件制造中有獨(dú)特應(yīng)用。由于碳纖維具有一定的導(dǎo)熱性,將其與高導(dǎo)熱率的材料復(fù)合后進(jìn)行3D打印,可以制造出高效的散熱部件。例如,在電腦CPU散熱器、LED燈散熱片等電子設(shè)備散熱部件的制造中,碳纖維3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的散熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如內(nèi)部具有微通道、晶格結(jié)構(gòu)等,增加散熱面積,提高散熱效率。與傳統(tǒng)金屬散熱部件相比,碳纖維3D打印的散熱部件在重量上更具優(yōu)勢,有助于實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的輕量化設(shè)計(jì),同時(shí)滿足其對散熱性能的嚴(yán)格要求,提升電子設(shè)備的整體性能和可靠性。用 3D 打印機(jī)和碳纖維制造的健身器材部件,安全可靠且輕便。
3D打印技術(shù)的***發(fā)展使公司能夠使用碳纖維進(jìn)行打印,盡管使用的粘合材料與標(biāo)準(zhǔn)碳纖維工藝不同。樹脂不會(huì)熔化,因此不能通過噴嘴擠出——為了解決這個(gè)問題,3D打印機(jī)用易于印刷的熱塑性塑料替代樹脂。雖然這些部件不像樹脂基碳纖維復(fù)合材料那樣耐熱,但它們確實(shí)受益于纖維的強(qiáng)度。目前有兩種碳纖維打印方法:短切碳纖維填充熱塑性塑料和連續(xù)碳纖維增強(qiáng)材料。短切碳纖維填充熱塑性塑料是通過標(biāo)準(zhǔn)FFF(FDM)打印機(jī)進(jìn)行打印,由熱塑性塑料(pla,ABS或尼龍)組成,這種熱塑性塑料由微小的短切原絲進(jìn)行增強(qiáng),即碳纖維。另一方面,連續(xù)碳纖維制造是一種獨(dú)特的打印工藝,其將連續(xù)的碳纖維束鋪設(shè)到標(biāo)準(zhǔn)FFF(FDM)熱塑性基材中。采用 3D 打印機(jī)和碳纖維,能制造出復(fù)雜結(jié)構(gòu)且高性能的汽車零部件。整套3D打印機(jī)碳纖維原理
碳纖維增強(qiáng)的 3D 打印材料,適合制造對精度和強(qiáng)度要求嚴(yán)格的醫(yī)療器械。廣東小型3D打印機(jī)碳纖維
碳纖維3D打印使用連續(xù)纖維進(jìn)行增強(qiáng)。連續(xù)碳纖維是真正的優(yōu)勢所在。這是一種經(jīng)濟(jì)有效的解決方案,可以用3D打印復(fù)合材料部件替代傳統(tǒng)的金屬部件,因?yàn)樗褂弥亓康囊恍〔糠志湍軐?shí)現(xiàn)類似的強(qiáng)度。它可以使用連續(xù)長絲制造(CFF)技術(shù)把材料鑲嵌在熱塑性塑料中。使用這種方法的打印機(jī)在打印時(shí)通過FFF擠出的熱塑性塑料內(nèi)的第二個(gè)印刷噴嘴鋪設(shè)連續(xù)的纖維(例如碳纖維,玻璃纖維或Kevlar)。增強(qiáng)纖維構(gòu)成印刷部件的“主干”,產(chǎn)生堅(jiān)硬,堅(jiān)固和耐用的效果。廣東小型3D打印機(jī)碳纖維