Úvod do filamentu s uhlíkovými vlákny
Filament s uhlíkovými vlákny pro 3D tisk, Carbon Fiber Filament, se běžně dělí podle základního materiálu na PLA, ABS, PETG, Nylon atd. Tento filament nemůže být tvořen ze 100 % uhlíku, musí být smíchán s polymerní základnou, aby byl flexibilnější. Podobně jako filamenty s příměsí kovu jde o druh kompozitního materiálu vytvořeného přidáním částic.
Vlákna uvnitř filamentů s uhlíkovými vlákny se dělí na dlouhá a krátká. Kromě několika profesionálů, kteří pro tisk používají kontinuální uhlíková vlákna, většina lidí volí kompozitní filamenty s uhlíkovými vlákny. Průměr částic sekaných uhlíkových vláken v polymeru je přibližně 0,01 mm, což je vhodnější pro tiskový proces.
Jak tento filament s uhlíkovými vlákny zvyšuje pevnost a tuhost vytištěného objektu? Je to proto, že po zahřátí filamentu tiskárnou se částice uhlíkových vláken během tisku orientují ve směru pohybu tiskárny. Částice uhlíkových vláken se tak rovnoměrně rozloží ve vytištěném objektu.
Geeetech 3D Carbon Fiber PLA filament
Geeetech uvedl na trh Carbon Fiber PLA Filament, který lze široce používat pro funkční díly nebo průmyslové příslušenství. Je vhodný pro většinu FDM 3D tiskáren založených na extruzi.
K dispozici máme klasický černý Carbon Fiber PLA filament a plánujeme uvést další barvy. Cena je 13,99 USD/1 kg. Jde o směsný materiál z uhlíkových vláken a PLA. Pokud chcete tisknout pevné a zároveň flexibilní výtisky, filament s uhlíkovými vlákny Geeetech může být dobrou volbou.
Specifikace jsou následující:
Průměr: 1,75 mm, rozměrová přesnost ±0,03 mm
Teplota tiskové podložky: 40–60 °C
Teplota hotendu: 190–215 °C
Doporučení: Používejte trysku z nerezové oceli o průměru 0,6 mm a po každém tisku modelu co nejdříve vyčistěte trysku 3D tiskárny.
Je filament s uhlíkovými vlákny pevnější než ABS filament?
Uhlíkové materiály nabízejí vynikající dlouhodobou odolnost, zpomalují hoření a mají dobrou chemickou odolnost. Splňují požadavky pro venkovní prostředí a především jsou lehčí než jiné materiály, proto se široce používají při výrobě automobilů a zařízení pro kosmický průmysl.
Uhlíkový materiál: 5407 MPa (prodloužení při přetržení přibližně 350 %)
ABS (prodloužení při přetržení 10–50 %)
ABS – pevnost při přetržení v tahu: 29,8–43 MPa
– Mez kluzu v tahu: 29,6–48 MPa
Houževnatost filamentů s uhlíkovými vlákny závisí na procentuálním podílu uhlíkových vláken v materiálu. Níže jsme provedli test mezi Geeetech Carbon Fiber PLA filamentem a ABS filamentem.
Použití filamentu s uhlíkovými vlákny při 3D tisku
Pro tvůrce v oblasti 3D tisku, kteří mají rádi odolnější materiály, je filament s uhlíkovými vlákny skvělou alternativou k drahému polykarbonátu (PC) nebo PEEK. Doporučujeme však zvolit trysku z nerezové oceli o průměru 0,6 mm, abyste předešli problémům s ucpáváním 3D tiskárny. Toto řešení je vhodné také pro tisk filamentů s příměsí dřeva.
Carbon Fiber PLA a bílého PLA / 3D design od Mazzaro Props
Filamenty s uhlíkovými vlákny se široce používají v různých oblastech. Významně přispívají v pěti odvětvích: letectví a kosmonautice, automobilovém průmyslu, sportu, 3D tisku a medicíně. V letectví a kosmonautice se filamenty s uhlíkovými vlákny používají k výrobě dronů, příslušenství pro satelity a lehkých dílů. V automobilovém průmyslu se používají k výrobě odolných a lehkých dílů, které pomáhají zvyšovat palivovou účinnost a výkon. Ve sportovním průmyslu jde o často používaný materiál pro venkovní sportovní nástroje nebo vybavení, například jízdní kola a ochranné díly. V oblasti 3D tisku se čisté filamenty ze 100% uhlíkových vláken používají jen zřídka, místo nich se používají kompozitní filamenty s uhlíkovými vlákny. Můžeme je využít například k tisku mechanických dílů, domácího nářadí apod.
V medicíně přináší vyztužený PEEK filament od společnosti Evonik další možnosti pro nemocniční zařízení. Lze jej použít pro 3D tištěné lékařské implantáty. Tyto filamenty mají výhody v možnosti definovat orientaci uhlíkových vláken během procesu 3D tisku, vysoké biokompatibilitě pro pacienty s alergií na kovy a absenci artefaktů na rentgenových snímcích.
Jaká vylepšení jsme provedli u nové série Geeetech filamentu s uhlíkovými vlákny?
Ukážeme vám výsledky testů mezi první sérií Geeetech filamentu s uhlíkovými vlákny a novou sérií Geeetech PLA-C Carbon Fiber filamentu ve 4 oblastech:
- Dochází snadno k ucpávání trysky tiskárny?
- Je stringing výrazný?
- Porovnání křehkosti
- Test 3D tisku na 3D tiskárně Mizar
1. Dochází snadno k ucpávání?
Geeetech Carbon Fiber PLA filamenty vykazují během tisku dobrou stabilitu a k ucpávání materiálu dochází jen zřídka. Materiál Geeetech PLA-C (nová série) byl vylepšen, takže výskyt ucpávání se výrazně snížil a je vhodný pro různé tiskové úlohy.
2. Je stringing výrazný?
Geeetech Carbon Fiber PLA vykazuje jen lehký stringing a po vytištění má hladký povrch. Geeetech PLA-C (nová série) má střední míru stringingu, kterou lze snížit optimalizací teploty a rychlosti tisku.
3. Porovnání křehkosti
Geeetech Carbon Fiber PLA má dobrou houževnatost a je vhodný pro tisk mechanických dílů. Geeetech PLA-C má nejlepší flexibilitu a není snadné jej zlomit.
4. Test 3D tisku na 3D tiskárně Mizar
