Oglekļa šķiedras 3D druka: trīs materiāli, trīs darbi
Oglekļa šķiedras filaments dod stingras detaļas, kas saglabā izmērus, tāpēc plānāka detaļa var paveikt smagākas darbu. Drukājam trīs šādus materiālus: PPA-CF, PPS-CF un PET-CF. Skaitļi ir no Bambu Lab datu lapām, un pasūtīt var jau vienu detaļu.
- Līdz 168 MPa stiepes izturība gar slāņiem (ISO 527)
- Līdz 235 °C siltumdeformācijas temperatūra pie 1,8 MPa (ISO 75)
- Parasti 1-3 darba dienas
- Līdz 340 x 320 x 340 mm
Kas ir oglekļa šķiedras filaments
PPA-CF, PPS-CF un PET-CF ir pamatplastmasa (PPA, pusaromātisks neilons; PPS; vai PET), kas pildīta ar smalcinātu oglekļa šķiedru. Šķiedra dara trīs lietas. Tā padara detaļu stingrāku nekā nepildīta plastmasa, neļauj detaļas izmēriem mainīties līdz ar temperatūru un mitrumu, un ļauj plānai, vieglai detaļai paveikt smagākas detaļas darbu. Visu triju blīvums ir no 1,25 līdz 1,29 g/cm³ (ISO 1183). Virsma sanāk matēti melna.
Ierobežojums ir tas, kā FDM veido detaļu. Šķiedra guļ gar drukātajām līnijām, tāpēc detaļa ir izturīga gar slāņiem un vārāka šķērsām tiem. PPA-CF stiepes izturība šķērsām slāņiem (Z) ir apmēram trešdaļa no izturības gar slāņiem (X-Y), PPS-CF 28 %, PET-CF 47 %. Detaļu orientējam tā, lai slodze ietu gar slāņiem. Ja detaļai jānes slodze šķērsām, pastāsti, un cilvēks apskatīs konstrukciju, pirms nosaka cenu.
Visi trīs blakus
Katrs skaitlis ir no Bambu Lab datu lapas par attiecīgo filamentu, mērīts uz testa paraugiem. Bambu tos dod “tikai kā atsauci projektēšanai un salīdzināšanai”.
| PPA-CF | PPS-CF | PET-CF | |
|---|---|---|---|
| Stiepes izturība, X-Y / Z (ISO 527) | 168 / 57 MPa | 87 / 24 MPa | 74 / 35 MPa |
| Lieces modulis, X-Y / Z (ISO 178) | 9 860 / 3 240 MPa | 7 160 / 2 460 MPa | 5 320 / 2 210 MPa |
| Siltumdeformācijas temperatūra pie 1,8 MPa (ISO 75) | 196 °C | 235 °C | 182 °C |
| Blīvums (ISO 1183) | 1,25 g/cm³ | 1,26 g/cm³ | 1,29 g/cm³ |
| Ūdens uzsūkšana piesātinājumā (25 °C, 55 % RH) | 1,30 % | 0,05 % | 0,37 % |
Divas piezīmes par tabulas lasīšanu. Ūdens rindai datu lapās nav standarta, tikai apstākļi. Arī paraugi nebija vienādi kondicionēti: PPA-CF un PPS-CF testēja kā izdrukātus, bez termiskās apstrādes, bet PET-CF paraugus pirms testa termiski apstrādāja un 12 stundas žāvēja 80 °C temperatūrā. Siltumdeformācijas temperatūru nosaka paraugam zem slodzes; tā nav darba temperatūra.
Kurš kādam darbam
- PPA-CFStingrākajai, izturīgākajai detaļai: kronšteiniem, montāžas šabloniem, zobratiem un korpusiem, kas nes slodzi. No trijiem tam ir augstākā stiepes izturība un lielākais lieces modulis, bet arī lielākā ūdens uzsūkšana, tāpēc mitrā telpā detaļas izmēri var nedaudz mainīties.
- PPS-CFKarstumam un ķimikālijām: detaļām pie dzinējiem, sildītājiem un procesu līnijām. Bambu Lab datu lapā tas norādīts kā noturīgs pret skābēm, sārmiem, organiskajiem šķīdinātājiem, eļļām un smērvielām, un tā ūdens uzsūkšana ir 0,05 %. No trijiem tas ir vismazāk izturīgs šķērsām slāņiem (24 MPa Z virzienā), un arī triecienizturība tam ir zemākā, tāpēc detaļai, kas saņem triecienus, tas neder.
- PET-CFStingrai detaļai pie mērena karstuma, kurai nav jābūt izturīgākajai: stiprinājuma ierīcēm, motoru stiprinājumiem, korpusiem. Tas saglabā vislielāko savas izturības daļu šķērsām slāņiem (35 no 74 MPa), maz uzsūc ūdeni, un par to vērts jautāt, ja svarīgs ir budžets. Tā datu lapā teikts, ka tas nav noturīgs pret skābēm un sārmiem.
PPA-CF un PPS-CF tiešajam salīdzinājumam ir sava lapa: PPA-CF vai PPS-CF. Liesmas klasei skaties PC FR: UL 94 V-0 ir Bambu Lab šī filamenta tests. PPS-CF datu lapā tas saukts par pašdziestošu, bet UL klase nav norādīta.
Kā tos drukājam
Visi trīs ir starp mūsu populārākajiem materiāliem, tāpēc pēc cenas apstiprināšanas tos parasti izdrukājam vidēji 1-3 darba dienās. Piedāvājumā ir datums tavai detaļai.
- Lielākā oglekļa šķiedras detaļa vienā gabalā: 340 x 320 x 340 mm.
- Pielaide ±0,5 %, minimums ±0,5 mm.
- Oglekļa šķiedras filamentu pirms drukas izžāvējam, kā to visiem trijiem prasa Bambu Lab datu lapas.
- Cilvēks pārbauda katru failu pirms cenas un pasaka, ja oglekļa šķiedra detaļai nav īstā izvēle.
- Atbilde vidēji 3 stundās darba dienās. No vienas detaļas, nekas nav jāmaksā, kamēr neapstiprini.
Ko mēs neapgalvojam
Drukātajām detaļām nav formāla apstiprinājuma: neviens datu lapas skaitlis nav garantija tavai detaļai, un mēs nepiedāvājam detaļas, kas apstiprinātas pēc standarta. Reālas detaļas īpašības atkarīgas no ģeometrijas, orientācijas un drukas iestatījumiem. Pastāsti par slodzi, temperatūru un to, ar ko detaļa saskaras, un cilvēks pārbaudīs, vai materiāls tam der. Šos materiālus drukā arī citi uzņēmumi; mēs piedāvājam trīs minētos, ar skaitļiem un ierobežojumiem, un cilvēku, kas atbild.
Jautājumi
Vai oglekļa šķiedras 3D druka ir izturīgāka par metālu?
Nē. PPA-CF sasniedz 168 MPa stiepes izturību gar slāņiem un apmēram trešdaļu no tās šķērsām (ISO 527). Tas var aizstāt metālu kronšteinā vai montāžas šablonā, bet ne katrā detaļā. Pastāsti par slodzi, un pateiksim.
Kurš oglekļa šķiedras filaments iztur visvairāk karstuma?
PPS-CF: siltumdeformācijas temperatūra 235 °C pie 1,8 MPa (ISO 75); PPA-CF 196 °C, PET-CF 182 °C. Tie ir paraugu testi, nevis darba robežas.
Kurš ir noturīgs pret ķimikālijām?
PPS-CF. Sīkāk skaties ķīmiski noturīgo filamentu ceļvedī. PET-CF nav noturīgs pret skābēm un sārmiem.
Kurš ir lētākais?
Parasti PET-CF. Palūdz divus materiālus vienā pieprasījumā, un piedāvājumā būs cena katram.
Vai oglekļa šķiedras detaļa tiešām ir vārāka šķērsām slāņiem?
Jā. FDM detaļas jebkurā materiālā ir vārākas šķērsām slāņiem. Šiem trijiem stiepes izturība Z virzienā ir no 28 % līdz 47 % no X-Y vērtības. Detaļu orientējam atbilstoši slodzei.
Cik liela var būt oglekļa šķiedras detaļa?
Līdz 340 x 320 x 340 mm vienā gabalā.
Stingra detaļa, kurai jāsaglabā izmēri?
Atsūti failu un pasaki, ko detaļai jānes vai jāiztur. Cilvēks pārbauda materiālu un atbild ar cenu vidēji 3 stundās darba dienās.