3D-utskrift i kolfiber: tre material, tre jobb
Kolfiberfilament ger styva delar som behåller sin storlek, så en tunnare del kan göra jobbet åt en tyngre. Vi skriver ut tre av dem: PPA-CF, PPS-CF och PET-CF. Värden från Bambu Labs datablad, från en enda del.
- Upp till 168 MPa draghållfasthet längs lagren (ISO 527)
- Upp till 235 °C värmeformbeständighet vid 1,8 MPa (ISO 75)
- Oftast 1-3 arbetsdagar
- Upp till 340 x 320 x 340 mm
Vad kolfiberfilament är
PPA-CF, PPS-CF och PET-CF är en basplast (PPA, en delaromatisk nylon, PPS eller PET) fylld med hackad kolfiber. Fibern gör tre saker. Den gör delen styvare än den ofyllda plasten, den hindrar delens storlek från att driva med temperatur och fukt, och den låter en tunn, lätt del göra jobbet åt en tyngre. Densiteten för alla tre är 1,25 till 1,29 g/cm³ (ISO 1183). Ytan blir matt svart.
Begränsningen är hur FDM bygger en del. Fibern ligger längs de utskrivna linjerna, så en del är stark längs lagren och svagare tvärs över dem. Draghållfastheten tvärs lagren (Z) är ungefär en tredjedel av värdet längs dem (X-Y) för PPA-CF, 28 % för PPS-CF och 47 % för PET-CF. Vi orienterar delen så att lasten går längs lagren. Om en del måste bära last tvärs över dem, berätta det, så tittar en person på designen före priset.
De tre sida vid sida
Varje värde kommer från Bambu Labs datablad för det filamentet, uppmätt på provstavar. Bambu anger dem "endast som designreferens och för jämförelse".
| PPA-CF | PPS-CF | PET-CF | |
|---|---|---|---|
| Draghållfasthet, X-Y / Z (ISO 527) | 168 / 57 MPa | 87 / 24 MPa | 74 / 35 MPa |
| Böjmodul, X-Y / Z (ISO 178) | 9860 / 3240 MPa | 7160 / 2460 MPa | 5320 / 2210 MPa |
| Värmeformbeständighet vid 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 |
| Mättad vattenupptagning (25 °C, 55 % RF) | 1,30 % | 0,05 % | 0,37 % |
Två anmärkningar om hur tabellen läses. Vattenraden har ingen standard i databladen, bara förhållandena. Och provstavarna konditionerades inte alla på samma sätt: PPA-CF och PPS-CF testades som utskrivna och ohärdade, medan PET-CF-provstavarna härdades och torkades vid 80 °C i 12 timmar före testet. Värmeformbeständighet är ett provstavstest under last, inte en arbetstemperatur.
Vilket för vilket jobb
- PPA-CFFör den styvaste, starkaste delen: fästen, jiggar, kugghjul och höljen som bär last. Det har den högsta draghållfastheten och böjmodulen av de tre, och den största vattenupptagningen, så en del kan ändra storlek något i ett fuktigt rum.
- PPS-CFFör värme och kemikalier: delar nära motorer, värmare och processledningar. Bambu Labs datablad anger att det tål syror, baser, organiska lösningsmedel, olja och fett, och dess vattenupptagning är 0,05 %. Det är det svagaste av de tre tvärs lagren (24 MPa i Z) och har det lägsta slagvärdet, så det är inte valet för en del som tar slag.
- PET-CFFör en styv del nära måttlig värme som inte behöver vara den starkaste: fixturer, motorfästen, höljen. Det behåller den största andelen av sin styrka tvärs lagren (35 av 74 MPa), tar upp lite vatten och är det man frågar om när budgeten spelar roll. Databladet anger att det inte är beständigt mot syror och baser.
Mot varandra: PPA-CF mot PPS-CF har en egen sida, PPA-CF eller PPS-CF. För brandklass, se PC FR: UL 94 V-0 är Bambu Labs test av det filamentet. PPS-CF:s datablad kallar det självslocknande men anger ingen UL-klass.
Så skriver vi ut dem
Alla tre hör till våra vanligaste material, så de skrivs oftast ut på 1-3 arbetsdagar i snitt efter att du godkänt priset. Offerten anger datumet för din del.
- Största kolfiberdel i ett stycke: 340 x 320 x 340 mm.
- Tolerans ±0,5 %, minst ±0,5 mm.
- Vi torkar kolfiberfilamentet före utskrift, som Bambu Labs datablad anger för alla tre.
- En person kontrollerar varje fil före priset, och säger det när kolfiber är fel val för delen.
- Svar på 3 timmar i snitt under arbetsdagar. Från en enda del, inget att betala förrän du godkänner.
Vad vi inte påstår
Utskrivna delar har inget formellt godkännande: inget databladsvärde är en garanti för din del, och vi erbjuder inte delar godkända enligt en standard. Verkliga delar beror på geometrin, orienteringen och utskriftsinställningarna. Ange lasten, temperaturen och vad delen kommer i kontakt med, så kontrollerar en person materialet mot dem. Andra tillverkare skriver också ut de här materialen. Det vi erbjuder är de tre namngivna, med värdena och begränsningarna, och en person som svarar.
Frågor
Är 3D-utskrift i kolfiber starkare än metall?
Nej. PPA-CF når 168 MPa draghållfasthet längs lagren och ungefär en tredjedel av det tvärs över dem (ISO 527). Det kan ersätta metall i ett fäste eller en jigg, inte i varje del. Skicka lasten, så säger vi.
Vilket kolfiberfilament tål mest värme?
PPS-CF: 235 °C värmeformbeständighet vid 1,8 MPa (ISO 75), mot 196 °C för PPA-CF och 182 °C för PET-CF. Det är provstavstester, inte arbetsgränser.
Vilket tål kemikalier?
PPS-CF. För detaljerna, se guiden om kemikaliebeständigt filament. PET-CF är inte beständigt mot syror och baser.
Vilket är billigast?
Oftast PET-CF. Be om två material i en förfrågan, så prissätter offerten vartdera.
Är en kolfiberdel verkligen svagare tvärs lagren?
Ja. FDM-delar är svagare tvärs lagren i alla material. För de här tre är dragvärdet i Z 28 % till 47 % av värdet i X-Y. Vi orienterar delen efter dess last.
Hur stor kan en kolfiberdel vara?
Upp till 340 x 320 x 340 mm i ett stycke.
En styv del som måste hålla sin storlek?
Skicka filen och berätta vad den ska bära eller klara. En person kontrollerar materialet och svarar med ett pris på 3 timmar i snitt under arbetsdagar.