บล็อก

1. คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์สามารถใช้ในการพิมพ์ 3 มิติ

คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เป็นวัสดุคอมโพสิตที่มีเส้นใยคาร์บอนฝังอยู่ในวัสดุเมทริกซ์ ในขณะที่วัสดุเมทริกซ์อาจเป็น เรซิน, เทอร์โมพลาสติก, หรืออื่นๆ ประเภทที่พบบ่อยที่สุดคือคาร์บอนไฟเบอร์ในเทอร์โมพลาสติกและผู้คนมักเรียกมันว่าโพลิเมอร์เสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ คาร์บอนไฟเบอร์มักย่อเป็น CF ดังนั้นเมื่อคุณเห็นชื่อย่อเหล่านั้นเช่น PLA-CF,  PETG-CF, PA-CF หรือ Nylon-CF คุณจะรู้ว่านั่นคือคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ที่มีเทอร์โมพลาสติกเป็นวัสดุเมทริกซ์

▲เส้นใยคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์

ด้วยน้ำหนักเบาและมีเส้นใยสั้นความหนาแน่นสูง คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มีคุณสมบัติความแข็งแรงสูงและง่ายต่อการผลิต วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์ขั้นสูงเหล่านี้แก้ไขปัญหาสำคัญสี่ประการของวัสดุวิศวกรรมทั่วไป:

• ทนต่ออุณหภูมิสูง
• ทนต่อสารเคมี
• ความแข็งแรงสูง
• น้ำหนักเบา

การใช้คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ในการพิมพ์ 3 มิติ ผสมผสานข้อดีของวัสดุคอมโพสิตกับข้อได้เปรียบของการขึ้นรูปด้วยการพิมพ์ 3 มิติ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การพิมพ์ 3 มิติของคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ทำให้สามารถใช้ประโยชน์เต็มที่จากข้อดีของวัสดุคอมโพสิตและการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ แก้ไขปัญหาแบบเดิมที่ยุ่งยากในการขึ้นรูปและยากต่อการผลิตโครงสร้างซับซ้อนของวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์

2. การใช้งานในอุตสาหกรรมของชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติจากคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์

ในบรรดาคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์หลายประเภท เราขอยกตัวอย่าง PET-CF และ PAHT-CF เพื่อแสดงการใช้งานของชิ้นส่วนที่พิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมวิศวกรรม

ตัวอย่างการใช้งานในอุตสาหกรรมของชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF

PET-CF เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ประกอบด้วยวัสดุ PET และคาร์บอนไฟเบอร์ 15% ไม่มีข้อสงสัยว่าคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ PET-CF มีสมรรถนะทางกลที่ดีกว่า PET ซึ่งเป็นวัสดุวิศวกรรมทั่วไป PET-CF มีลักษณะการดูดซึมความชื้นต่ำ ความแข็งแรงสูง ทนต่อการคลายตัว ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการกัดกร่อนทางเคมี และมีการเสียรูปน้อยภายใต้ภาระโหลดระยะยาว ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือปฏิบัติงานน้ำลึกที่ต้องทนต่อแรงกดดันระยะยาว

เมื่อเทียบกับชิ้นส่วนพิมพ์ PET ที่สามารถผ่านมาตรฐานการตรวจสอบเฉพาะรูปลักษณ์โครงสร้างเท่านั้น ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF ไม่เพียงแต่ผ่านการตรวจสอบโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังผ่านการทดสอบสมรรถนะทางกล ตัวอย่างความสำเร็จของการใช้งานชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF ในเครื่องมือไฟฟ้าเป็นการยืนยันที่ดี หลังจากทำความเข้าใจสถานการณ์การใช้งาน ทีมสนับสนุนจาก Flashforge Corp. แนะนำคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ PET-CF ชิ้นส่วนภายในของเครื่องมือไฟฟ้าถูกพิมพ์ 3 มิติบน เครื่องพิมพ์ 3 มิติระดับมืออาชีพ หลังจากการทดสอบหลายครั้ง พบว่าทั้งสมรรถนะความแข็งแรงและความแม่นยำของโครงสร้างตรงตามความต้องการ ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF สามารถนำไปใช้ประกอบเครื่องมือได้โดยแทบไม่ต้องผ่านกระบวนการหลังการพิมพ์!

▲ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF ที่ใช้ในเครื่องมือไฟฟ้า

ตัวอย่างการใช้งานในอุตสาหกรรมของชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PAHT-CF

PAHT-CF เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากเส้นใยคาร์บอนและพลาสติกโพลิเมอร์ PAHT เนื่องจากความต้องการชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูงขึ้นและความทนทานยาวนานขึ้น สมาชิกทีม Flashforge ใช้วัสดุคอมโพสิต PAHT-CF ที่มีคาร์บอนไฟเบอร์ 15% และพิมพ์ชิ้นส่วนที่ใช้กับมุมสี่มุมบนสุดของเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง)

▲ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PAHT-CF ที่ใช้กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

สมบัติทางกลของชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PAHT-CF ได้รับการทดสอบและยืนยันแล้ว นำไปใช้กับเครื่องจักรได้สำเร็จและช่วยให้หัวฉีดของเครื่องทำงานได้อย่างมั่นคงและรวดเร็วในแกน XY

3. เครื่องพิมพ์ 3 มิติใดที่เหมาะสำหรับการพิมพ์คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์

คุณได้เห็นแล้วว่าชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติจากวัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ควรสังเกตคือการเลือกเครื่องพิมพ์ 3 มิติและคุณภาพการพิมพ์ของชิ้นส่วนมีความสำคัญต่อการใช้งานสุดท้าย เครื่องพิมพ์ 3 มิติที่ใช้ได้ต้องมีหัวฉีดที่มีความแข็งสูงพอที่จะทนต่อการสึกหรอจากเส้นใยคาร์บอนเป็นเวลานาน สามารถทำงานได้อย่างเสถียรในระยะเวลาการพิมพ์คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ที่ยาวนาน รองรับคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์หลายประเภท และรักษาคุณภาพการพิมพ์ในระดับสูง Flashforge Creator 4 3D printer เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับงานนี้ ชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF ที่ใช้ในเครื่องมือไฟฟ้าในตัวอย่างข้างต้นถูกผลิตโดย Flashforge Creator 4 ซึ่งเป็นเครื่องพิมพ์ 3 มิติระดับอุตสาหกรรมที่ติดตั้งหัวฉีด 3 แบบ โดยหัวฉีด HS ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการพิมพ์คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ นอกจากนี้ Creator 4 ยังสืบทอดระบบการพิมพ์แบบหัวฉีดคู่ของผลิตภัณฑ์ซีรีส์ Flashforge Creator ทำให้ผู้ใช้สามารถเริ่มต้นใช้งานหัวฉีดคู่พร้อมกันบน Creator 4 เพื่อพิมพ์สองชิ้นพร้อมกันและลดเวลาการพิมพ์ลงครึ่งหนึ่ง!

▲เครื่องพิมพ์ 3 มิติ Creator 4 และหัวฉีด HS ของมัน

นอกจากนี้ วัสดุคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์มักดูดซับความชื้นในอากาศ การเก็บรักษาในสภาพแวดล้อมการพิมพ์ 3 มิติที่แห้งและแน่นหนาจึงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติจะมีคุณภาพผิวและสมรรถนะทางกลที่ดี สถานีอบแห้งวัสดุ จึงถูกจับคู่กับเครื่องพิมพ์ 3 มิติ Flashforge Creator 4 เพื่อสนับสนุนการใช้งานนี้! สถานีอบแห้งเส้นใยวัสดุนี้ถูกออกแบบมาเพื่อรักษาวัสดุของเครื่องพิมพ์ 3 มิติให้อยู่ในสภาพแวดล้อมที่แห้ง ไม่ว่าจะระหว่างการพิมพ์ การอบแห้งหลังการพิมพ์ หรือการเก็บรักษาหลังการพิมพ์ เป็นการดูแลที่ดีสำหรับ Creator 4!

▲สถานีอบแห้งเส้นใย Flashforge

สรุป

บทความนี้แนะนำคุณเกี่ยวกับคอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์ ซึ่งทำให้วัสดุพื้นฐานมีความแข็งแรงสูงขึ้นและมีคุณสมบัติอื่นๆ ของเส้นใยคาร์บอน เครื่องพิมพ์ 3 มิติอุตสาหกรรมของ Flashforge ช่วยให้คอมโพสิตคาร์บอนไฟเบอร์เหล่านี้สามารถพิมพ์ 3 มิติได้ เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติขั้นสูงทำให้สามารถพิมพ์ชิ้นส่วนสำหรับใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีการวางเส้นใยคาร์บอนและมีสมรรถนะความแข็งแรงสูงขึ้นได้ ที่นี่เราได้กล่าวถึงตัวอย่างการใช้งานของชิ้นส่วนพิมพ์ 3 มิติ PET-CF และ PAHT-CF ซึ่งเป็นคอมโพสิตโพลิเมอร์คาร์บอนไฟเบอร์ทั้งสอง เพื่อเรียนรู้กรณีการใช้งานและข้อมูลที่เป็นประโยชน์เกี่ยวกับการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรม โปรดติดตามข้อมูลเพิ่มเติม!