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連續(xù)碳纖維是真正的優(yōu)勢所在。 這是一種經(jīng)濟有效的解決方案,可以用3D打印復(fù)合材料部件替代傳統(tǒng)的金屬部件,因為它僅使用重量的一小部分就能實現(xiàn)類似的強度。 它可以使用連續(xù)長絲制造(CFF)技術(shù)把材料鑲嵌在熱塑性塑料中。 使用這種方法的打印機在打印時通過FFF擠出的熱塑性塑料內(nèi)的第二個印刷噴嘴鋪設(shè)連續(xù)的高強度纖維(例如碳纖維,玻璃纖維或Kevlar)。 增強纖維構(gòu)成印刷部件的“主干”,產(chǎn)生堅硬,堅固和耐用的效果。
3D打印中廣泛使用的碳纖維形式是短切碳纖維絲。有多種短切碳纖維混合物可供選擇,3DXTECH提供了一些樣化的類型,其中包括高溫?zé)崴苄运芰献鳛榛|(zhì)材料。例如填充有短切碳纖維的PA,PEKK,PEEK和PEI(ULTEM)細絲。
在短切碳纖維長絲中,碳纖維段與熱塑性粒料混合,然后擠出成適合擠出3D打印的長絲。因為碳纖維是斷裂的,而不是連續(xù)的,因此它只能在那些很小的碎片所在的位置提供碳纖維的剛度。在編織碳纖維中,多層單向纖維交錯交錯以模擬各向同性,終以犧牲多余材料為代價提供全向強度。但是,使用CFC時,僅在必要時可以增加材料和強度。因此,Anisoprint強調(diào)碳纖維的各向異性是一種優(yōu)點,而不是一種弱點,這項目技術(shù)被命名為“ Anisoprint”。自Markforged和Anisoprint進入市場以來,第三個挑戰(zhàn)者以其自己的連續(xù)碳纖維印花形式出現(xiàn)了。在Formnext 2019召開之前,Desktop metal推出了一項稱為微自動光纖替換(μAFP)的技術(shù)。 μAFP依靠兩個打印頭:一個放置熱塑性長絲,然后將一個換刀器交換到另一個,放下預(yù)浸料帶,類似于部分中簡要提到的自動纖維放置技術(shù)。
首先將碳纖維熱塑性塑料帶加熱到高于塑料的熔融溫度。然后,輥將膠帶壓在打印的部分上。熱量,壓力以及冷卻后的印刷零件的結(jié)合使膠帶可以使零件熔融。Desktop metal正在通過Fiber HT和Fiber LT 3D打印機發(fā)布該技術(shù)。 LT的年度訂購價為3,495美元,可打印PA6-碳纖維或PA6-玻璃纖維帶。 HT(每年5,495美元)不僅可以使用這些膠帶進行打印,還可以與碳纖維或玻璃纖維結(jié)合使用的PEEK或PEKK。 HT也有兩個打印頭,而LT只有一個。此外,F(xiàn)iber HT還具有使用其軟件中的設(shè)置來管理纖維方向的能力,可以實現(xiàn)小于1%的孔隙率,并且可以以高達60%的纖維體積比進行打印。