Karbonska vlakna u 3D printu: 9 stvari koje treba znati o njihovu korištenju
Karbonska, odnosno ugljična vlakna u kompozitnim materijalima pomaknula su granice u 3D printanju svojom čvrstoćom, krutošću, otpornošću na toplinu i izdržljivošću. Takvi kompoziti proizvođačima nude iskorak u svojstvima u odnosu na standardne plastomere, odnosno termoplaste, pri zahtjevnijim primjenama 3D printanja.
Kako se izrađuju kompoziti
Materijali ojačani vlaknima izrađuju se dodavanjem usitnjenih ili kontinuiranih vlakana osnovnom polimernom materijalu za povećanje njegove čvrstoće i trajnosti. Vlakna mogu biti od različitih materijala, uključujući ugljik, staklo i kevlar. Mogu se orijentirati u određenom smjeru kako bi se osigurala maksimalna čvrstoća u tom smjeru. Dobiveni kompozitni materijal tvori jače i izdržljivije dijelove od onih izrađenih od nearmiranih materijala.
Korisna svojstva
Što čini upotrebu karbonskih vlakana u 3D printanju tako privlačnom? Ovi materijali pokazuju nekoliko korisnih svojstava. Navodimo 9 stvari koje treba znati o korištenju karbonskih vlakana u 3D printu. Imajte ih na umu kada primjena vašeg 3D printa zahtijeva bolje performanse.
- Čvrstoća: Ugljična vlakna jedan su od najčvršćih dostupnih materijala, a u kombinaciji s osnovnim polimerom mogu se koristiti za stvaranje jačih dijelova od onih izrađenih od materijala koji nisu ojačani.
- Lakoća: Materijali od ugljičnih vlakana za FDM (tehnologija Fused Deposition Modeling) predstavljaju lakšu alternativu metalu – idealno za izradu dijelova koji moraju biti čvrsti, ali ne i teški.
- Trajnost: Ovisno o pojedinom osnovnom polimeru, termoplasti (plastomeri) ojačani vlaknima nude visoku izdržljivost i mogu izdržati visoke temperature i teške uvjete okoliša.
- Krutost: Ugljična vlakna su vrlo kruta, što ih čini idealnim za izradu dijelova koji moraju biti kruti i zadržavati oblik bez deformacija.
- Kemijska otpornost: Materijali ojačani vlaknima također imaju i kemijsku otpornost, iako ona ovisi o osnovnom polimeru.
- Fleksibilnost dizajna: Iz FDM plastike ojačane ugljičnim vlaknima može se načiniti čvrste dijelove složenih geometrija i oblika, teško ili nemoguće proizvedene tradicionalnim metodama.
- Isplativost: 3D printanje kompozitnim materijalima za male serije može biti isplativije od tradicionalnih proizvodnih metoda.
- Smanjeni otpad: 3D ispis od karbonskih vlakana može smanjiti otpad ako se koristi samo materijal potreban za izradu traženog dijela.
- Poboljšana učinkovitost: Kompozitni materijali mogu poboljšati produktivnost smanjenjem vremena i rada utrošenih za izradu dijela u usporedbi sa strojno obrađenim ili lijevanim alternativama.
Više o karbonskim materijalima
Stratasys trenutno nudi tri kompozitna FDM termoplasta:
- ABS-CF10 – Karbonska vlakna u kombinaciji s osnovnim polimerom – ABS
- Nylon CF10 – polimer na bazi najlona prožet usitnjenim karbonskim vlaknima
- Nylon 12CF – kombinacija osnovnog polimera najlona 12 i karbonskih vlakana (30% udjela u masi)
Kako biste saznali više o 3D printanju od karbonskih vlakana i mogućnostima termoplastike od karbonskih vlakana, posjetite stranicu serije 3D printera F123 CR.