Kulfiber 3D-print: tre materialer, tre opgaver
Kulfiberfilament giver stive dele, der bevarer deres størrelse, så en tyndere del kan gøre det samme arbejde som en tungere. Vi printer tre af dem: PPA-CF, PPS-CF og PET-CF. Tal fra Bambu Labs datablade, fra en enkelt del.
- Op til 168 MPa trækstyrke langs lagene (ISO 527)
- Op til 235 °C varmeformbestandighed ved 1,8 MPa (ISO 75)
- Normalt 1-3 hverdage
- Op til 340 x 320 x 340 mm
Hvad kulfiberfilament er
PPA-CF, PPS-CF og PET-CF er en basisplast (PPA, en delvis aromatisk nylon, PPS eller PET) fyldt med korte kulfibre. Fiberen gør tre ting. Den gør delen stivere end den ufyldte plast, den forhindrer, at delens størrelse driver med temperatur og fugt, og den lader en tynd, let del gøre det samme arbejde som en tungere. Densiteten for alle tre er 1,25 til 1,29 g/cm³ (ISO 1183). Overfladen kommer ud mat sort.
Grænsen er den måde, FDM bygger en del på. Fiberen ligger langs de printede linjer, så en del er stærk langs lagene og svagere på tværs af dem. Trækstyrken på tværs af lagene (Z) er omkring en tredjedel af værdien langs dem (X-Y) for PPA-CF, 28 % for PPS-CF og 47 % for PET-CF. Vi orienterer delen, så belastningen løber langs lagene. Hvis en del skal bære belastning på tværs af dem, så fortæl os det, så ser en person på designet før prisen.
De tre side om side
Hvert tal er fra Bambu Labs datablad for det filament, målt på prøvelegemer. Bambu angiver dem »kun som designreference og til sammenligning«.
| PPA-CF | PPS-CF | PET-CF | |
|---|---|---|---|
| Trækstyrke, X-Y / Z (ISO 527) | 168 / 57 MPa | 87 / 24 MPa | 74 / 35 MPa |
| Bøjningsmodul, X-Y / Z (ISO 178) | 9.860 / 3.240 MPa | 7.160 / 2.460 MPa | 5.320 / 2.210 MPa |
| Varmeformbestandighed ved 1,8 MPa (ISO 75) | 196 °C | 235 °C | 182 °C |
| Densitet (ISO 1183) | 1,25 g/cm³ | 1,26 g/cm³ | 1,29 g/cm³ |
| Vandoptag ved mætning (25 °C, 55 % RF) | 1,30 % | 0,05 % | 0,37 % |
To noter til læsning af tabellen. Vandrækken har ingen standard i databladene, kun betingelserne. Og prøvelegemerne var ikke alle konditioneret på samme måde: PPA-CF og PPS-CF blev testet som printet og ikke udglødet, mens PET-CF-prøvelegemerne blev udglødet og tørret ved 80 °C i 12 timer før test. Varmeformbestandighed er en prøvelegemetest under belastning, ikke en arbejdstemperatur.
Hvilken til hvilken opgave
- PPA-CFTil den stiveste, stærkeste del: beslag, jigs, tandhjul og huse, der bærer belastning. Det har den højeste trækstyrke og det højeste bøjningsmodul af de tre og det største vandoptag, så en del kan ændre størrelse en smule i et fugtigt rum.
- PPS-CFTil varme og kemikalier: dele nær motorer, varmelegemer og procesanlæg. Bambu Labs datablad angiver det som bestandigt over for syrer, baser, organiske opløsningsmidler, olie og fedt, og dets vandoptag er 0,05 %. Det er det svageste af de tre på tværs af lagene (24 MPa i Z) og har den laveste slagstyrke, så det er ikke valget til en del, der tager slag.
- PET-CFTil en stiv del nær moderat varme, der ikke behøver være den stærkeste: fiksturer, motorfæster, huse. Det bevarer den største andel af sin styrke på tværs af lagene (35 af 74 MPa), optager lidt vand og er det, du skal spørge om, når budgettet betyder noget. Dets datablad siger, at det ikke er bestandigt over for syrer og baser.
Direkte sammenligning: PPA-CF mod PPS-CF har sin egen side, PPA-CF eller PPS-CF. Til en brandklasse, se PC FR: UL 94 V-0 er Bambu Labs test af det filament. PPS-CF's datablad kalder det selvslukkende, men angiver ingen UL-klasse.
Sådan printer vi dem
Alle tre hører til vores mest brugte materialer, så de printes normalt på 1-3 hverdage i gennemsnit, efter du har godkendt prisen. Tilbuddet oplyser datoen for din del.
- Største kulfiberdel i ét stykke: 340 x 320 x 340 mm.
- Tolerance ±0,5 %, mindst ±0,5 mm.
- Vi tørrer kulfiberfilamentet før printning, som Bambu Labs datablade angiver for alle tre.
- En person tjekker hver fil før prisen og siger det, når kulfiber er det forkerte valg til delen.
- Svar inden for 3 timer i gennemsnit på hverdage. Fra en enkelt del, intet at betale, før du godkender.
Hvad vi ikke påstår
Printede dele har ingen formel godkendelse: intet databladstal er en garanti for din del, og vi tilbyder ikke dele godkendt efter en standard. Rigtige dele afhænger af geometri, orientering og printindstillinger. Fortæl os belastningen, temperaturen og hvad delen rører, så tjekker en person materialet mod dem. Andre printer også disse materialer. Det, vi tilbyder, er de tre nævnte, med tallene og grænserne, og en person, der svarer.
Spørgsmål
Er kulfiber 3D-print stærkere end metal?
Nej. PPA-CF når 168 MPa trækstyrke langs lagene og omkring en tredjedel af det på tværs af dem (ISO 527). Det kan erstatte metal i et beslag eller en jig, ikke i enhver del. Oplys belastningen, så svarer vi.
Hvilket kulfiberfilament tåler mest varme?
PPS-CF: 235 °C varmeformbestandighed ved 1,8 MPa (ISO 75) mod 196 °C for PPA-CF og 182 °C for PET-CF. Det er prøvelegemetests, ikke arbejdsgrænser.
Hvilket tåler kemikalier?
PPS-CF. For detaljerne, se guiden til kemikaliebestandigt filament. PET-CF er ikke bestandigt over for syrer og baser.
Hvilket er billigst?
PET-CF, som regel. Bed om to materialer i én forespørgsel, så prissætter tilbuddet hver for sig.
Er en kulfiberdel virkelig svagere på tværs af lagene?
Ja. FDM-dele er svagere på tværs af lagene i ethvert materiale. For disse tre er Z-trækstyrken 28 % til 47 % af X-Y-tallet. Vi orienterer delen efter dens belastning.
Hvor stor kan en kulfiberdel være?
Op til 340 x 320 x 340 mm i ét stykke.
En stiv del, der skal bevare sin størrelse?
Send filen og skriv, hvad den skal bære eller holde til. En person tjekker materialet og svarer med en pris i gennemsnit om 3 timer på hverdage.