碳纤维3D打印机原理

2020-10-14 14:23:25 anet 6

  3D打印机的原理如下:它是一种基于数字模型文件,使用粉末金属或塑料等粘合材料,通过逐层打印来构建对象的技术。由于在3D打印机原理下,将复杂的3D制造转化为一系列2D制造的叠加,几乎可以生成任何复杂的零件,无需使用模具和工具,大大提高了生产效率和制造灵活性。3D打印机的原理好像很简单。虽然有些产品可以直接打印,但要打印出精准的产品还有很长的路要走。这里,小编为您介绍一个碳纤维3D打印机原理。

碳纤维3D打印机是什么

  碳纤维3D打印可能是仅次于金属3D打印的第二大热门添加剂制造技术。依靠添加剂制造领域的最新发展,人们终于实现了用各种难以捉摸的材料打印的现实。然而,并不是所有的碳纤维3D打印机都是一样的——一些机器使用微短切纤维来增强传统的热塑性塑料,而另一些机器使用放置在热塑性塑料基质(通常填充短切纤维)内的连续纤维来创建零件内的“骨架”。

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  碳纤维是一种高强度、高模量的新型纤维材料,含碳量超过95%。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向堆积,经碳化、石墨化处理而成的微晶石墨材料。碳纤维“外软内刚”,比铝轻,但强度比钢高,具有耐腐蚀、高模量的特点。它是国防、军工和民用的重要材料。

碳纤维3D打印机的打印方法:

  短碳纤维填充热塑性塑料和连续碳纤维增强材料。短碳纤维填充热塑性塑料由标准FFF(FDM)打印机打印,由热塑性塑料(聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或尼龙)组成,由细小的短切原丝即碳纤维增强。另一方面,连续碳纤维制造是一种独特的打印工艺,它将连续碳纤维束铺设在标准的FFF(FDM)热塑性基材上。

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  短碳纤维基本上是标准热塑性塑料的增强材料。它允许通常性能较弱的材料以较高的强度打印。然后,将该材料与热塑性塑料混合,并将所得混合物挤压成用于熔融长丝制造(FFF)技术的筒管。对于使用FFF法的复合材料,材料是通过将短切纤维(通常是碳纤维)与传统的热塑性塑料(如尼龙、ABS或聚乳酸)混合制成的。虽然FFF工艺保持不变,但短切纤维增加了模型的强度和刚度,并提高了尺寸稳定性、表面光洁度和精度。

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  现在添加剂制造领域已经爆炸式发展,一些打印机提供碳纤维打印的能力。碳纤维材料为3D打印技术在制造业的应用提供了更多的可能性。在3D打印耗材中添加碳纤维可以有效提高耗材的抗拉强度、耐磨性和耐高温性,因为碳纤维具有较高的比强度,减轻了3D打印模型的重量,在航空航天、汽车、轨道交通等行业具有广阔的应用前景。


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