“3D打印”這個名詞在1996年第一次傳到我們中國,經(jīng)過了10多年的發(fā)展,已經(jīng)為大家所認(rèn)知和接受。3D打印出來的產(chǎn)品的性能好不好,與打印的材料息息相關(guān)。這不,碳纖維這種新型材料也逐漸加入了3D打印的陣營,來看看它是不是真的適合3D打印行業(yè)吧。
 
碳纖維材料真的適合3D打印么?
 
    碳纖維材料的優(yōu)點(diǎn)是什么?
 
    1、重量輕:碳纖維復(fù)合材料的密度只有1.7g/cm3,比鋁合金還輕。
 
    2、強(qiáng)度高:與3D打印的其他材料相比,碳纖維的強(qiáng)度和剛度更高,比鋼材高出好幾倍。
 
    3、耐腐蝕性好:不同于其他塑料材料,碳纖維具有不錯的耐腐蝕性,可以在更多的場合下使用。
 
    碳纖維材料真的適合3D打印么?
 
    單從性能上來說,碳纖維材料非常適合3D打印,是非常優(yōu)秀的打印材料。在降低成品重量的同時,還能進(jìn)一步提升整體強(qiáng)度。不過碳纖維材料想要真正的加入3D打印的行列,可沒那么容易。
 
    目前市面上常用的碳纖維復(fù)合材料多為熱固性材料,一旦高溫固化成型,就無法改變形態(tài)了,只能選擇熱塑性碳纖維復(fù)合材料。當(dāng)下有2種碳纖維3D打印的方式,1種是選用短切碳纖維填充熱塑性樹脂材料,另1種是選用連續(xù)碳纖維填充熱塑性樹脂材料。雖然只是文字上的一點(diǎn)區(qū)別,但是整體的打印工藝和打印出來的成品性能可謂是天壤之別。
 
    短切碳纖維填充熱塑性塑料是通過標(biāo)準(zhǔn)FFF(FDM)打印機(jī)進(jìn)行打印,由熱塑性塑料(PLA,ABS或尼龍)組成,這種熱塑性塑料由微小的短切碳纖維原絲進(jìn)行增強(qiáng)。短切材料對于3D打印機(jī)的要求很低,跟普通的3D打印機(jī)區(qū)別不大。而連續(xù)碳纖維填充熱塑性樹脂基體則完全是另一種打印工藝了,其中的難度提升可想而知。
 
    連續(xù)碳纖維3D打印具有強(qiáng)大的性能優(yōu)勢
 
    雖然連續(xù)碳纖維填充熱塑性樹脂進(jìn)行3D打印很難實(shí)現(xiàn),但是一旦實(shí)現(xiàn),那打印出來的成品的性能會遠(yuǎn)超短切碳纖維3D打印,直追傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的連續(xù)碳纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制品的性能。
 
    最重要的是,連續(xù)碳纖維3D打印出來的成品性能如果符合高端領(lǐng)域的使用需求,那就是一場碳纖維制造工藝上的飛躍。試想一下,飛機(jī)、火箭、衛(wèi)星等這些設(shè)備上的部件,可以用3D打印來完成,那得有多便利。