Что такое углеродный 3D-принтер?

Что такое углеродный 3D-принтер?

Углеродный 3D-принтер — это производственная машина, которая ламинирует моделирующий материал с добавлением углерода в форме 2D поперечного сечения для создания трехмерной модели на основе 3D-данных. Углерод может значительно повысить прочность.

Метод плетения длинных углеродных волокон обеспечивает прочность, эквивалентную прочности алюминия. Помимо углерода, в некоторых изделиях могут использоваться кевлар и стекловолокно.

Легкие и высокопрочные свойства используются для деталей дронов, радиоуправляемых деталей, приспособлений, винтов и пропеллеров и т. д.

Применение углеродных 3D-принтеров

Помимо преимуществ легкости и высокой прочности, углеродные 3D-принтеры обладают превосходной термостойкостью, стабильностью, точностью, упругостью, ударопрочностью и теплопроводностью. Кроме того, 3D-принтеры обладают преимуществами сокращения периода разработки, мгновенного прототипирования концепций дизайна и производства с высокой номенклатурой в малых объемах. В результате многие компании начинают использовать их для опытно-конструкторских работ.

Если продукт, изготовленный с помощью обычного 3D-принтера из смолы, недостаточно прочен или не обладает достаточной термостойкостью, лучше использовать металлический материал. Однако это создаст проблемы с оборудованием и стоимостью. Добавляя углерод в смоляной материал как таковой, можно решить проблему сразу.

Принцип работы углеродных 3D-принтеров

Принцип работы 3D-принтеров часто основан на методе оптического моделирования, при котором тонкие слои модельного материала укладываются и постепенно отверждаются путем нанесения УФ-лазера на жидкую смолу, или методе FDM, при котором материал расплавляется под действием тепла и укладывается.

Оптическое моделирование имеет преимущество более гладкой поверхности по сравнению с FDM.

Другие методы включают струйную печать материала и струйную печать клея, которые похожи на струйную печать. Кроме того, метод спекания порошка, при котором порошковые материалы спекаются путем облучения их лазером, имеет преимущество в том, что он позволяет использовать также металлические материалы.

Один из методов добавления углерода в смоляной материал заключается в раздельной подаче смоляного материала и армирующего материала, компаундировании материалов внутри 3D-принтера и их экструдировании в виде композитного материала из одного сопла.

Также используются армирующие материалы, отличные от углерода. Углеродное волокно, длинное волокно, имеет малый вес и обеспечивает самую высокую прочность и теплопроводность. Стекловолокно экономически эффективно, весит примерно в два раза больше углеродного волокна и примерно на 40% прочнее. Кроме того, кевлар обладает превосходной гибкостью и стойкостью к истиранию, а также высокой ударопрочностью.