Hiilikuitu-3D-tulostus: kolme materiaalia, kolme tehtävää
Hiilikuitufilamentti tekee jäykkiä kappaleita, jotka säilyttävät kokonsa, joten ohuempi kappale voi korvata painavamman. Tulostamme kolmea: PPA-CF, PPS-CF ja PET-CF. Arvot Bambu Labin tietolehdistä, yhdestä kappaleesta alkaen.
- Vetolujuus jopa 168 MPa kerrosten suunnassa (ISO 527)
- Taipumalämpötila jopa 235 °C kuormalla 1,8 MPa (ISO 75)
- Yleensä 1-3 arkipäivää
- Enintään 340 x 320 x 340 mm
Mitä hiilikuitufilamentti on
PPA-CF, PPS-CF ja PET-CF ovat perusmuovi (PPA, puoliaromaattinen nailon; PPS; tai PET), johon on lisätty silputtua hiilikuitua. Kuidulla on kolme tehtävää. Se tekee kappaleesta jäykemmän kuin täyttämätön muovi, se estää kappaleen mittoja muuttumasta lämpötilan ja kosteuden mukana, ja sen ansiosta ohut, kevyt kappale voi korvata painavamman. Kaikkien kolmen tiheys on 1,25-1,29 g/cm³ (ISO 1183). Pinta tulee mattamustaksi.
Raja tulee siitä, miten FDM rakentaa kappaleen. Kuitu asettuu tulostettujen linjojen suuntaan, joten kappale on vahva kerrosten suunnassa ja heikompi niiden poikki. Vetolujuus kerrosten poikki (Z) on noin kolmannes kerrosten suuntaisesta arvosta (X-Y) PPA-CF:llä, 28 % PPS-CF:llä ja 47 % PET-CF:llä. Suuntaamme kappaleen niin, että kuorma kulkee kerrosten suunnassa. Jos kappaleen pitää kantaa kuormaa niiden poikki, kerro siitä, niin katsomme suunnitelman itse ennen hinnoittelua.
Kolme rinnakkain
Jokainen arvo on Bambu Labin kyseisen filamentin tietolehdestä, mitattu koekappaleista. Bambu antaa ne ”vain suunnitteluviitteeksi ja vertailuun”.
| PPA-CF | PPS-CF | PET-CF | |
|---|---|---|---|
| Vetolujuus, X-Y / Z (ISO 527) | 168 / 57 MPa | 87 / 24 MPa | 74 / 35 MPa |
| Taivutusmoduuli, X-Y / Z (ISO 178) | 9 860 / 3 240 MPa | 7 160 / 2 460 MPa | 5 320 / 2 210 MPa |
| Taipumalämpötila kuormalla 1,8 MPa (ISO 75) | 196 °C | 235 °C | 182 °C |
| Tiheys (ISO 1183) | 1,25 g/cm³ | 1,26 g/cm³ | 1,29 g/cm³ |
| Kyllästynyt vedenotto (25 °C, 55 % RH) | 1,30 % | 0,05 % | 0,37 % |
Kaksi huomiota taulukon lukemiseen. Vesirivillä ei ole standardia tietolehdissä, vain olosuhteet. Ja koekappaleita ei kaikkia käsitelty samoin: PPA-CF ja PPS-CF testattiin sellaisenaan tulostettuina ilman lämpökäsittelyä, kun taas PET-CF-koekappaleet lämpökäsiteltiin ja kuivattiin 80 °C:ssa 12 tuntia ennen testausta. Taipumalämpötila on kuormitettu koekappaletesti, ei käyttölämpötila.
Mikä mihinkin tehtävään
- PPA-CFJäykimpään ja vahvimpaan kappaleeseen: kiinnikkeet, kiinnittimet, hammaspyörät ja kotelot, jotka kantavat kuormaa. Siinä on kolmesta suurin vetolujuus ja taivutusmoduuli sekä suurin vedenotto, joten kappale voi muuttaa kokoaan hieman kosteassa huoneessa.
- PPS-CFLämmölle ja kemikaaleille: kappaleisiin moottoreiden, lämmittimien ja prosessilinjojen lähellä. Bambu Labin tietolehti luettelee sen kestävän happoja, emäksiä, orgaanisia liuottimia, öljyä ja rasvaa, ja sen vedenotto on 0,05 %. Se on kolmesta heikoin kerrosten poikki (24 MPa Z-suunnassa) ja sen iskulujuus on pienin, joten se ei ole valinta iskuja saavalle kappaleelle.
- PET-CFJäykälle kappaleelle kohtalaisen lämmön lähellä, jonka ei tarvitse olla vahvin: kiinnittimet, moottorin kiinnikkeet, kotelot. Se säilyttää suurimman osan lujuudestaan kerrosten poikki (35 MPa 74:stä), ottaa vähän vettä, ja siitä kannattaa kysyä, kun budjetti ratkaisee. Sen tietolehden mukaan se ei kestä happoja ja emäksiä.
Vertailu: PPA-CF vastaan PPS-CF on omalla sivullaan, PPA-CF vai PPS-CF. Paloluokituksesta katso PC FR: UL 94 V-0 on Bambu Labin testi kyseisestä filamentista. PPS-CF:n tietolehti kutsuu sitä itsestään sammuvaksi mutta ei anna UL-luokkaa.
Kuinka tulostamme ne
Kaikki kolme kuuluvat suosituimpiin materiaaleihimme, joten ne tulostuvat yleensä keskimäärin 1-3 arkipäivässä hinnan hyväksymisen jälkeen. Tarjous kertoo päivän kappaleellesi.
- Suurin yhtenäinen hiilikuitukappale: 340 x 320 x 340 mm.
- Toleranssi ±0,5 %, vähintään ±0,5 mm.
- Kuivaamme hiilikuitufilamentin ennen tulostusta, kuten Bambu Labin tietolehdet määräävät kaikille kolmelle.
- Tarkistamme jokaisen tiedoston käsin ennen hinnoittelua ja sanomme suoraan, jos hiilikuitu on väärä valinta kappaleelle.
- Vastaus keskimäärin 3 tunnissa arkisin. Yhdestä kappaleesta alkaen, mitään ei makseta ennen hyväksyntääsi.
Mitä emme väitä
Tulostetuilla kappaleilla ei ole virallista hyväksyntää: mikään tietolehden arvo ei ole takuu kappaleellesi, emmekä tarjoa standardin mukaan hyväksyttyjä kappaleita. Todelliset kappaleet riippuvat muodosta, suunnasta ja tulostusasetuksista. Kerro kuorma, lämpötila ja mitä kappale koskettaa, niin tarkistamme materiaalin niiden perusteella. Muutkin tulostavat näitä materiaaleja; me tarjoamme nämä kolme arvoineen ja rajoineen sekä ihmisen, joka vastaa kysymyksiisi.
Kysymyksiä
Onko hiilikuitu-3D-tulostus metallia vahvempaa?
Ei. PPA-CF yltää 168 MPa:n vetolujuuteen kerrosten suunnassa ja noin kolmannekseen siitä niiden poikki (ISO 527). Se voi korvata metallin kiinnikkeessä tai kiinnittimessä, ei jokaisessa kappaleessa. Lähetä kuorma, niin kerromme.
Mikä hiilikuitufilamentti kestää eniten lämpöä?
PPS-CF: taipumalämpötila 235 °C kuormalla 1,8 MPa (ISO 75), kun PPA-CF:llä 196 °C ja PET-CF:llä 182 °C. Nämä ovat koekappaletestejä, eivät käyttörajoja.
Mikä kestää kemikaaleja?
PPS-CF. Yksityiskohdat kemikaaleja kestävän filamentin oppaassa. PET-CF ei kestä happoja ja emäksiä.
Mikä on halvin?
Yleensä PET-CF. Pyydä kaksi materiaalia yhdessä pyynnössä, niin tarjous hinnoittelee kummankin.
Onko hiilikuitukappale todella heikompi kerrosten poikki?
Kyllä. FDM-kappaleet ovat heikompia kerrosten poikki kaikissa materiaaleissa. Näillä kolmella Z-suunnan vetolujuus on 28-47 % X-Y-arvosta. Suuntaamme kappaleen kuorman mukaan.
Kuinka suuri hiilikuitukappale voi olla?
Enintään 340 x 320 x 340 mm yhtenä kappaleena.
Jäykkä kappale, jonka pitää säilyttää kokonsa?
Lähetä tiedosto ja kerro, mitä sen pitää kantaa tai kestää. Tarkistamme materiaalin käsin ja lähetämme hinnan keskimäärin 3 tunnissa arkisin.