隨著科技的發(fā)展，3D打印已經(jīng)慢慢改變了現(xiàn)代生活的許多領(lǐng)域。3D打印技術(shù)避免了傳統(tǒng)制造業(yè)的切割工藝，不需要模具制造，加工速度快，生產(chǎn)周期相對(duì)較短。連續(xù)碳纖維材料是一種復(fù)合纖維材料，通過加熱共同擠出的3D打印工藝，打印出來的產(chǎn)品是塑料強(qiáng)度的30倍，強(qiáng)度和重量比是鋁的3倍，重量比鋼材輕7倍以上。連續(xù)碳纖維3D打印可以替代金屬、塑料、尼龍等材質(zhì)，可應(yīng)用在無人機(jī)、工裝夾具、航空航天等領(lǐng)域。

3D打印常見的材料是PLA、尼龍、ABS等。但如果想要打印強(qiáng)度大、質(zhì)量輕的部件，標(biāo)準(zhǔn)3D打印機(jī)對(duì)該任務(wù)來說，打印的樣件強(qiáng)度小、質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低。此外，標(biāo)準(zhǔn)PLA長絲在高溫下會(huì)變軟，因此，不適合在汽車行業(yè)使用。

Markforged的3D打印設(shè)備通過使用由尼龍微碳纖填充（稱為Onyx）制成的主絲解決了這個(gè)問題，并添加了連續(xù)纖維層（如碳纖維、Kevlar、玻璃纖維或高溫高強(qiáng)度玻璃纖維）加固零件的選項(xiàng)，從而靈活控制零部件的強(qiáng)度，符合設(shè)計(jì)意圖。

從上到下:碳纖維、高溫高強(qiáng)度玻璃纖維、Kevlar、玻璃纖維

連續(xù)纖維增強(qiáng)（CFR）工藝使打印的樣件非常堅(jiān)固耐用，可以取代鋁。碳纖維增強(qiáng)Onyx抗拉強(qiáng)度達(dá)800MPa（是ABS的25.8倍，6061-T6鋁的2.6倍）。

Markforged連續(xù)碳纖維3D打印主要面向需要強(qiáng)度大、質(zhì)量輕的3D打印部件制造商。而且，用Markforged設(shè)備打印的零件成本會(huì)比使用鋁數(shù)控加工的性價(jià)比更高。并且，制造出的零件會(huì)比鋁更輕，從而實(shí)現(xiàn)輕量化的零部件。

以下是用Onyx（Markforged打印機(jī)）和PLA(其他打印機(jī))的樣件測試。測試打印樣件寬15mm(0.6英寸)×厚5mm(0.2英寸)，從桌子邊緣到重量點(diǎn)的突出部分為120mm(4.7英寸)。然后，把一個(gè)1.8公斤(4磅)的重物掛在測試樣件上。

無纖維增強(qiáng)的強(qiáng)度效果

有纖維增強(qiáng)的強(qiáng)度效果

正如你從照片中看到的（垂直偏差標(biāo)記以英寸為單位），使用纖維增強(qiáng)的部分更加堅(jiān)硬。纖維增強(qiáng)打印有兩到三組增強(qiáng)層(頂部和底部)，每組只有四層。由此，可以推斷出添加更多的纖維會(huì)讓部件變得更硬。

經(jīng)典案例

使用PLA打印時(shí)，小或薄的物品打印后承重能力會(huì)變低。但使用Markforged連續(xù)碳纖維3D打印的話，會(huì)讓這個(gè)146mm（5.75英寸）的三腳架變得更加堅(jiān)固。

三腳架旋鈕

三腳架

相機(jī)鏡頭腳

抽屜拉手

3D打印和碳纖維復(fù)合材料的結(jié)合可以改善傳統(tǒng)生產(chǎn)制造中對(duì)碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用，F(xiàn)DM技術(shù)和連續(xù)碳纖維材料的結(jié)合，使打印的零件機(jī)械性能、物理性能更加優(yōu)異，實(shí)現(xiàn)低成本、高效、產(chǎn)品輕量化以及個(gè)性化定制設(shè)計(jì)。

 

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