Mô tả ngắn gọn về In 3D sợi carbon

---

Sợi carbon in 3D là công nghệ sản xuất phụ gia được săn lùng nhiều thứ hai sau kim loại. Do các đặc tính riêng của sợi carbon như: nhẹ, độ bền cao, độ dẫn điện cao, chống ăn mòn cao nên các bộ phận được chế tạo bằng công nghệ in 3D thường có độ chính xác cao và hiệu suất cao.

Công nghệ in 3D sợi carbon

▶ Công nghệ thiêu kết laser
Đặc điểm vật liệu: Nylon gia cố bằng sợi ngắn, PEEK, TPU và các vật liệu dạng bột khác
Đặc điểm của quy trình: Trộn vật liệu sợi carbon và nylon cắt ngắn theo một tỷ lệ nhất định, và tạo ra quá trình đúc hoàn chỉnh bằng phương pháp thiêu kết bằng laser.


▶  Công nghệ nấu chảy đa tia
Đặc điểm vật liệu: Nylon gia cố bằng sợi ngắn, PEEK, TPU và các vật liệu dạng bột khác
Đặc điểm của quá trình: Thông qua việc đốt nóng ống đèn, phần tiết diện thu thập đủ nhiệt để nhận ra sự hình thành nóng chảy dưới tác dụng của dung môi.

▶  Công nghệ FDM
Đặc điểm vật liệu: PLA gia cố bằng sợi dài, nylon, PEEK và các vật liệu dây khác
Đặc điểm quy trình: Sợi dài được lấp đầy vào dây thông thường bằng công nghệ FDM để nâng cao hiệu quả.

Phương pháp in sợi carbon

▶  Nhựa nhiệt dẻo được làm bằng sợi carbon cắt nhỏ.
  Nhựa nhiệt dẻo chứa đầy sợi carbon cắt ngắn được in trên máy in FFF (FDM) tiêu chuẩn bao gồm nhựa nhiệt dẻo (PLA, ABS hoặc nylon) được gia cố bằng các sợi nhỏ được cắt nhỏ, tức là sợi carbon. Mặt khác, sản xuất sợi carbon liên tục là một quy trình in độc đáo đặt các bó sợi carbon liên tục vào chất nền nhựa nhiệt dẻo FFF (FDM) tiêu chuẩn.
Chất dẻo làm đầy sợi carbon cắt ngắn và sợi liên tục được sản xuất bằng sợi carbon, nhưng sự khác biệt giữa chúng là rất lớn. Hiểu cách thức hoạt động của từng phương pháp và ứng dụng lý tưởng của nó sẽ giúp bạn đưa ra quyết định sáng suốt về những việc cần làm trong sản xuất phụ gia.

Sợi carbon cắt nhỏ về cơ bản là vật liệu gia cố cho nhựa nhiệt dẻo tiêu chuẩn. Nó cho phép các công ty in các tài liệu thường ít mạnh hơn ở mức cường độ cao hơn. Sau đó, vật liệu này được trộn với nhựa nhiệt dẻo và hỗn hợp thu được được ép đùn thành ống chỉ cho kỹ thuật sản xuất dây tóc nóng chảy (FFF).
Đối với vật liệu tổng hợp sử dụng phương pháp FFF, vật liệu là hỗn hợp của sợi cắt nhỏ (thường là sợi carbon) và nhựa nhiệt dẻo thông thường (như nylon, ABS hoặc axit polylactic). Mặc dù quy trình FFF vẫn giữ nguyên, các sợi được cắt nhỏ làm tăng độ bền và độ cứng của mô hình và cải thiện độ ổn định kích thước, độ hoàn thiện bề mặt và độ chính xác.
Phương pháp này không phải lúc nào cũng hoàn hảo. Một số loại sợi gia cố bằng sợi được cắt nhỏ nhấn mạnh sức mạnh bằng cách điều chỉnh độ bão hòa siêu bão hòa của vật liệu với sợi. Điều này có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng tổng thể của phôi, làm giảm chất lượng bề mặt và độ chính xác của bộ phận. Nguyên mẫu và các bộ phận sử dụng cuối có thể được làm từ sợi carbon cắt nhỏ vì nó cung cấp sức mạnh và vẻ ngoài cần thiết cho quá trình thử nghiệm nội bộ hoặc các bộ phận hướng tới khách hàng.

Vật liệu gia cố bằng sợi carbon liên tục.
Sợi carbon liên tục là lợi thế thực sự. Đây là một giải pháp tiết kiệm chi phí để thay thế các bộ phận kim loại truyền thống bằng các bộ phận composite được in 3D vì nó đạt được độ bền tương tự chỉ bằng một phần trọng lượng. Nó có thể được sử dụng để khảm các vật liệu trong nhựa nhiệt dẻo bằng công nghệ sản xuất dây tóc liên tục (CFF). Máy in sử dụng phương pháp này đặt các sợi có độ bền cao liên tục (ví dụ: sợi carbon, sợi thủy tinh hoặc Kevlar) qua vòi in thứ hai trong nhựa nhiệt dẻo đùn FFF trong quá trình in. Các sợi gia cường tạo thành "xương sống" của phần in, tạo ra hiệu ứng cứng, chắc và bền.
Sợi carbon liên tục không chỉ tăng sức mạnh mà còn cung cấp cho người dùng khả năng gia cố có chọn lọc ở những khu vực cần độ bền cao hơn. Do bản chất FFF của quy trình cốt lõi, bạn có thể chọn xây dựng trên cơ sở từng lớp.
Trong mỗi lớp, có hai phương pháp tăng cường: gia cường đồng tâm và gia cường đẳng hướng. Sự lấp đầy đồng tâm củng cố ranh giới bên ngoài của mỗi lớp (bên trong và bên ngoài) và mở rộng sang phần với số lượng chu kỳ do người dùng xác định. Sự lấp đầy đẳng hướng tạo thành một lớp gia cố tổng hợp một chiều trên mỗi lớp và kiểu dệt sợi carbon có thể được mô phỏng bằng cách thay đổi hướng của lớp gia cố trên lớp. Các chiến lược nâng cao này cho phép các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, ô tô và sản xuất tích hợp vật liệu composite vào quy trình làm việc của họ theo những cách mới. Các bộ phận in có thể được sử dụng làm công cụ và đồ đạc (tất cả đều yêu cầu sợi carbon liên tục để mô phỏng hiệu quả các đặc tính kim loại.), chẳng hạn như các công cụ ở cuối cánh tay, vòm miệng mềm và CMM đồ đạc.

Ứng dụng của vật liệu sợi carbon trong ngành công nghiệp linh kiện
Vật liệu Nylon 12CF, một vật liệu sợi carbon in 3D mới có chứa tới 35% sợi carbon, do đó có các đặc tính tuyệt vời như độ bền kéo cuối cùng là 76 MPa và mô-đun kéo là 7529 MPa. Với độ bền uốn 142 MPa, nó đủ để thay thế kim loại trong nhiều ứng dụng, đủ để thay thế kim loại trong nhiều ứng dụng, lý tưởng cho ngành ô tô, hàng không vũ trụ và các ngành công nghiệp khác. Loại nhựa nhiệt dẻo gia cường sợi carbon này được sử dụng để sản xuất các nguyên mẫu hiệu suất cao có thể chịu được thử nghiệm nghiêm ngặt của các bộ phận sản xuất trong quá trình xác minh thiết kế để đáp ứng các yêu cầu khắt khe của môi trường sản xuất và có thể được áp dụng cho sản xuất cố định trên dây chuyền sản xuất.
Vật liệu OXFAB có khả năng chống hóa chất và nhiệt cao, điều này rất quan trọng đối với các thành phần công nghiệp và hàng không vũ trụ hiệu suất cao. Dữ liệu thử nghiệm cơ học mở rộng chứng minh rằng OXFAB có thể được sử dụng cho các bộ phận hoàn chỉnh, sẵn sàng sử dụng để in 3D. OPM đang thực hiện các hợp đồng phát triển quan trọng với khách hàng trong lĩnh vực hàng không và công nghiệp đối với các bộ phận in 3D cho máy bay thương mại và quân sự, các ứng dụng vũ trụ và công nghiệp, có thể giảm đáng kể trọng lượng và chi phí.
Ngày nay, lĩnh vực sản xuất phụ gia đã bùng nổ, và một số máy in cung cấp khả năng in trên sợi carbon. Nếu ngành công nghiệp in 3D muốn giành thêm thị phần trong thị trường sản xuất trị giá 100 tỷ đô la, công nghệ in 3D cần được phát huy cả về quy trình công nghệ và vật liệu. Những ưu điểm khác nhau của sợi carbon phản ánh khả năng mục tiêu này trở thành hiện thực. Chắc chắn, để cạnh tranh với sản xuất truyền thống, vật liệu composite chắc chắn là một trong những động lực thúc đẩy in 3D trở thành công nghệ chủ đạo.

Liên kết đến bài viết này ： Mô tả tóm tắt về công nghệ in 3D sợi carbon và ứng dụng của nó trong ngành công nghiệp linh kiện

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！