3D-Druck von Kohlefaserfilamenten
3D-Druck von Kohlefaser
Das Aufkommen des 3D-Drucks hat eine transformative Revolution in den Bereichen Design und Fertigung mit sich gebracht. Mit dem Aufkommen 3D-gedruckter kohlenstofffaserverstärkter Verbundwerkstoffe erschließt sich nun ein völlig neues Feld. Kohlefaser wurde erstmals 1860 erfunden.
Warum Kohlefaser als 3D-Druckmaterial verwendet wird
Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Eigenschaften wie hohe Steifigkeit, Zugfestigkeit, geringes Gewicht, chemische Beständigkeit, hohe Temperaturbeständigkeit und geringe Wärmeausdehnung erfreuen sich Kohlefasern im Laufe der Zeit in verschiedenen Branchen großer Beliebtheit. Es ist erwähnenswert, dass reine Kohlefaser, obwohl sie leichter ist, fünfmal stärker und doppelt so hart ist wie Stahl. Aufgrund dieser Eigenschaften eignen sich Kohlefasern für Anwendungen, bei denen Materialeigenschaften zur Optimierung der Leistung erforderlich sind, insbesondere in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Militär und dem Bauwesen.
Die mechanischen Eigenschaften 3D-gedruckter kohlenstofffaserverstärkter Verbundwerkstoffe übertreffen hinsichtlich Zähigkeit oder Temperaturbeständigkeit die fast aller anderen 3D-gedruckten Kunststoffe.
Kohlefaserfilamente bestehen aus kurzen Kohlefasersegmenten von weniger als einem Millimeter Länge, gemischt mit Thermoplast. Kohlefaser ist mit zahlreichen Thermoplasten kompatibel, darunter PLA, PETG, Nylon, ABS und Polycarbonat. Verbessert die Festigkeit und Steifigkeit des Schleppseils und reduziert gleichzeitig das Gesamtgewicht.
So drucken Sie Kohlefaser in 3D
Im Allgemeinen behalten 3D-gedruckte Kohlefaserfilamente Eigenschaften bei, die denen des Substrats entsprechen, auf das sie geklebt werden. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass Fasern dazu führen können, dass die Düsen in 3D-Druckern verstopfen. Experten empfehlen daher die Verwendung von Düsen aus gehärtetem Stahl. Darüber hinaus kann die Oberflächenbeschaffenheit von 3D-gedruckten Objekten beeinträchtigt werden, wenn der Fasergehalt einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Im Bereich des 3D-Drucks wird Kohlefaser hauptsächlich auf zwei Arten eingesetzt: durch kohlefaserverstärkte Filamente oder durch kontinuierliche Kohlefaserverstärkung. Verstärkte Kohlenstofffaserfilamente haben eine höhere Festigkeit als unverstärkte Filamente. Für stärkere Komponenten kann jedoch eine alternative Technologie namens kontinuierliche Kohlefaserverstärkung verwendet werden. Bei dieser Methode wird ein Doppeldüsen-Druckkopf verwendet, von dem eine das Substrat und die andere die Kohlefaser extrudiert. Da die durchgehende Kohlefaser nicht in kleinere Stücke geschnitten wird, behält sie eine höhere Festigkeit. Bemerkenswert ist, dass der kontinuierliche 3D-Kohlefaserdruck stark genug ist, um Aluminium bei halbiertem Gewicht zu ersetzen. Seine Kosten sind so gering, dass es in einigen Anwendungen sogar den Metall-3D-Druck ersetzen kann. Schließlich kann der strategische Einsatz von Kohlefasern auf der Grundlage additiver Fertigungstechniken die Teilefestigkeit weiter erhöhen und gleichzeitig den Materialverbrauch senken.
So drucken Sie Kohlefaser in 3D
Im Allgemeinen behalten 3D-gedruckte Kohlefaserfilamente Eigenschaften bei, die denen des Substrats entsprechen, auf das sie geklebt werden. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass Fasern dazu führen können, dass die Düsen in 3D-Druckern verstopfen. Experten empfehlen daher die Verwendung von Düsen aus gehärtetem Stahl. Darüber hinaus kann die Oberflächenbeschaffenheit von 3D-gedruckten Objekten beeinträchtigt werden, wenn der Fasergehalt einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Im Bereich des 3D-Drucks wird Kohlefaser hauptsächlich auf zwei Arten eingesetzt: durch kohlefaserverstärkte Filamente oder durch kontinuierliche Kohlefaserverstärkung. Verstärkte Kohlenstofffaserfilamente haben eine höhere Festigkeit als unverstärkte Filamente. Für stärkere Komponenten kann jedoch eine alternative Technologie namens kontinuierliche Kohlefaserverstärkung verwendet werden. Bei dieser Methode wird ein Doppeldüsen-Druckkopf verwendet, von dem eine das Substrat und die andere die Kohlefaser extrudiert. Da die durchgehende Kohlefaser nicht in kleinere Stücke geschnitten wird, behält sie eine höhere Festigkeit. Bemerkenswert ist, dass der kontinuierliche 3D-Kohlefaserdruck stark genug ist, um Aluminium bei halbiertem Gewicht zu ersetzen. Seine Kosten sind so gering, dass es in einigen Anwendungen sogar den Metall-3D-Druck ersetzen kann. Schließlich kann der strategische Einsatz von Kohlefasern auf der Grundlage additiver Fertigungstechniken die Teilefestigkeit weiter erhöhen und gleichzeitig den Materialverbrauch senken.
3D-gedruckte Kohlefaserteile sind äußerst vielseitig und für ein breites Anwendungsspektrum geeignet. Sie sind robust, leicht und halten Stößen, Hitze und Chemikalien stand. Beispielsweise können 3D-gedruckte Teile aus Kunststoff- und Kohlefaserverbundwerkstoffen der Hitze von Auto- und Flugzeugmotoren standhalten. Sie können auch die Bearbeitung von Aluminiumteilen und die Herstellung von Vorrichtungen ersetzen.
Wir haben auch PLA-Filament, Petg-Filament, 3D-Filament, ASA-Filament und TPU-Filament. Sie können uns kontaktieren, um das aktuelle Angebot zu erhalten!
