的简要说明 碳纤维3D打印

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3D 打印碳纤维是仅次于金属的第二大增材制造技术。 由于碳纤维的独特性能，如：轻质、高强度、高导电性、高耐腐蚀性，用3D打印技术制造的零件往往具有高精度和高性能。

碳纤维3D打印技术

▶ 激光烧结技术
材料特性：短纤维增强尼龙、PEEK、TPU等粉体材料
工艺特点：将短切碳纤维和尼龙材料按一定比例混合，通过激光烧结实现一体成型。


▶  多射流熔炼技术
材料特性：短纤维增强尼龙、PEEK、TPU等粉体材料
工艺特点：通过灯管的加热，使零件截面聚集足够的热量，在溶剂的作用下实现熔融成型。

▶  FDM技术
材料特性：长纤维增强PLA、尼龙、PEEK等线材
工艺特点：将长纤维通过FDM技术填充到常规线材中，增强效果。

碳纤维印花方式

▶  短切碳纤维填充热塑性塑料。
  短切碳纤维填充热塑性塑料在标准 FFF (FDM) 打印机上打印，该打印机由用微小短切原丝（即碳纤维）增强的热塑性塑料（PLA、ABS 或尼龙）组成。 另一方面，连续碳纤维制造是一种独特的印刷工艺，可将连续碳纤维束放入标准 FFF (FDM) 热塑性基材中。
短切碳纤维填充塑料和连续纤维都是使用碳纤维制造的，但它们之间的差异是巨大的。 了解每种方法的工作原理及其理想应用将帮助您就增材制造中的工作做出明智的决定。

短切碳纤维本质上是标准热塑性塑料的增强材料。 它允许公司以更高的强度打印通常功能较弱的材料。 然后将材料与热塑性塑料混合，并将所得混合物挤压成用于熔体长丝制造 (FFF) 技术的线轴。
对于使用 FFF 方法的复合材料，材料是短切纤维（通常是碳纤维）和常规热塑性塑料（如尼龙、ABS 或聚乳酸）的混合物。 尽管 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。
这种方法并不总是完美无缺的。 一些短切纤维增强长丝通过用纤维调整材料的过饱和度来强调强度。 这会对工件的整体质量产生不利影响，从而降低表面质量和零件精度。 原型和最终用途部件可以由短切碳纤维制成，因为它提供了内部测试或面向客户的组件所需的强度和外观。

连续碳纤维增强材料。
连续碳纤维是真正的优势。 这是一种用 3D 打印复合材料零件代替传统金属零件的经济高效的解决方案，因为它仅使用一小部分重量即可达到相似的强度。 它可用于使用连续长丝制造 (CFF) 技术将材料镶嵌在热塑性塑料中。 使用这种方法的打印机在打印过程中通过 FFF 挤出热塑性塑料中的第二个打印喷嘴铺设连续的高强度纤维（例如，碳纤维、玻璃纤维或 Kevlar）。 增强纤维形成打印部件的“骨架”，产生坚硬、坚固和耐用的效果。
连续碳纤维不仅增加强度，而且在需要更高耐久性的区域为用户提供选择性增强。 由于核心流程的 FFF 性质，您可以选择逐层构建。
在每一层中，有两种增强方法：同心加固和各向同性加固。 同心填充加强了每一层（内部和外部）的外边界，并以用户定义的循环数延伸到零件中。 各向同性填充在每一层上形成单向复合增强，通过改变层上增强方向可以模拟碳纤维编织。 这些增强的战略使航空航天、汽车和制造业能够以新的方式将复合材料集成到他们的工作流程中。 打印部件可用作工具和 固定装置 （所有这些都需要连续的碳纤维来有效模拟金属特性。），例如手臂末端、软腭和 CMM 的工具 固定装置.

碳纤维材料在零部件行业的应用
尼龙12CF材料是一种含有高达3%碳纤维的新型35D打印碳纤维材料，因此在最终拉伸强度76 MPa和拉伸模量7529 MPa等性能方面非常出色。 具有142 MPa的抗弯强度，足以在许多应用中替代金属，足以在许多应用中替代金属，使其成为汽车、航空航天等行业的理想选择。 这种碳纤维增强热塑性塑料用于生产高性能原型，可以在设计验证时经受生产部件的严格测试，以满足生产环境的苛刻要求，并可应用于生产线上的夹具制造。
OXFAB 材料具有高度的耐化学性和耐热性，这对于高性能航空航天和工业部件至关重要。 大量机械测试数据表明，OXFAB 可用于 3D 打印的完整、即用型部件。 OPM 正在与航空航天和工业领域的客户签订关键开发合同，为商用和军用飞机、航天和工业应用提供 3D 打印部件，这可以显着减轻重量和成本。
如今，增材制造领域出现了爆炸式增长，一些打印机提供了在碳纤维上打印的能力。 3D打印行业要想在千亿美元的制造市场中获得更多的市场份额，100D打印技术需要在工艺技术和材料两方面发力。 碳纤维的各种优势，反映出这一目标成为现实的可能性。 可以肯定的是，要与传统制造竞争，复合材料必将成为 3D 打印成为主流技术的推动力之一。

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