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[分享] 碳纤维连续长丝3D打印技术及实用技巧

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发表于 2020-9-23 09:01:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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【汽车材料网】碳纤维连续长丝3D打印技术及实用技巧
在3D打印领域,与碳纤维填充3D打印材料等复合材料相比,市场份额占据最大的材料是光致聚合物。为了能够与传统材料竞争,这些复合材料使3D打印成为一种可行的技术并取代更传统的工艺所必需的。
通过在基材中添加增强碳纤维材料,可以增加强度和尺寸稳定性,同时保持印刷品的轻量化。它是钛等昂贵材料的一种经济有效的替代品。3D打印复合材料也是汽车和航空航天应用中最受欢迎的产品之一。目前,在3D打印过程中引入碳纤维的方法仍然受到限制。本文主要将介绍了碳纤维应用3D打印领域几项实用技术技巧。
目前,在3D打印中使用碳纤维材料的最简单技术是CFRP长丝,它可以通过FFF技术或熔融丝制造来挤出,具有此特定技术的3D打印机并不昂贵。碳纤维长丝通过注入到另一种3D打印材料中进行增强,这样做可以改善其性能,常用的3D打印材料包括聚碳酸酯、ABS、尼龙、PETG和PLA等。
碳纤维使3D打印材料更坚固。使用这种材料制作的印刷品也更轻、尺寸更稳定,此外碳纤维有助于防止任何部分在打印冷却时收缩。当碳纤维用于3D打印时主要优缺点如下所示:


CFRP材料的挤出速率、粘附力、速度和打印温度等打印设置与基础材料的常规设置相似。如果使用的是碳纤维PLA,则可以尝试使用PLA的打印设置。但是,必须注意,由于添加了碳纤维,这种材料可能会堵塞挤出机,因此可能需要专门为此目的设计的硬件,以避免损坏3D打印机。


      以下是一些技巧可以帮助减少使用碳纤维3D打印机时遇到常见问题,其中一些问题包括喷嘴磨损或挤出机堵塞。


      使用由硬化钢制成的喷嘴


      碳纤维进行3D打印时极易磨损。在大多数情况下,与通常由黄铜制成的典型3D打印机中的喷嘴相比,纤维要硬得多。如果继续使用黄铜喷嘴,则打印机出现故障只是时间问题。


      为解决此问题,可升级到由硬化钢制成的喷嘴。使用这种类型的喷嘴,可以确保它可以承受碳纤维带来的磨损。但与黄铜喷嘴相比,该喷嘴的缺点是导热性较低。


     此外,通过将挤出机的温度设置比通常设置高40°C,这也将有助于减少堵塞,也可以降低风扇速度,以免硬化的钢喷嘴出现任何热问题。


     调整缩进设置以防止堵塞

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     碳纤维丝含有很少会熔化的纤维。因此,堵塞喷嘴的几率更高。但是,可以通过减少缩回距离来解决此问题。


     除此之外,还可以完全禁用撤消操作,这是因为它会增加挤出机组件内部纤维堆积的可能性,减少或禁用撤消设置可以帮助解决堵塞问题。




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