碳纤维材料真的适合3D打印么?
“3D打印”这个名词在1996年第一次传到我们中国,经过了10多年的发展,已经为大家所认知和接受。3D打印出来的产品的性能好不好,与打印的材料息息相关。这不,碳纤维这种新型材料也逐渐加入了3D打印的阵营,来看看它是不是真的适合3D打印行业吧。
碳纤维材料的优点是什么?
1、重量轻:碳纤维复合材料的密度只有1.7g/cm3,比铝合金还轻。
2、强度高:与3D打印的其他材料相比,碳纤维的强度和刚度更高,比钢材高出好几倍。
3、耐腐蚀性好:不同于其他塑料材料,碳纤维具有不错的耐腐蚀性,可以在更多的场合下使用。
碳纤维材料真的适合3D打印么?
单从性能上来说,碳纤维材料非常适合3D打印,是非常优秀的打印材料。在降低成品重量的同时,还能进一步提升整体强度。不过碳纤维材料想要真正的加入3D打印的行列,可没那么容易。
目前市面上常用的碳纤维复合材料多为热固性材料,一旦高温固化成型,就无法改变形态了,只能选择热塑性碳纤维复合材料。当下有2种碳纤维3D打印的方式,1种是选用短切碳纤维填充热塑性树脂材料,另1种是选用连续碳纤维填充热塑性树脂材料。虽然只是文字上的一点区别,但是整体的打印工艺和打印出来的成品性能可谓是天壤之别。
短切碳纤维填充热塑性塑料是通过标准FFF(FDM)打印机进行打印,由热塑性塑料(PLA,ABS或尼龙)组成,这种热塑性塑料由微小的短切碳纤维原丝进行增强。短切材料对于3D打印机的要求很低,跟普通的3D打印机区别不大。而连续碳纤维填充热塑性树脂基体则完全是另一种打印工艺了,其中的难度提升可想而知。
连续碳纤维3D打印具有强大的性能优势
虽然连续碳纤维填充热塑性树脂进行3D打印很难实现,但是一旦实现,那打印出来的成品的性能会远超短切碳纤维3D打印,直追传统工艺生产的连续碳纤维增强热塑性复合材料制品的性能。
最重要的是,连续碳纤维3D打印出来的成品性能如果符合高端领域的使用需求,那就是一场碳纤维制造工艺上的飞跃。试想一下,飞机、火箭、卫星等这些设备上的部件,可以用3D打印来完成,那得有多便利。
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