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解鎖纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料FFF 3D打印技術(shù)

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復(fù)合材料已在各種應(yīng)用中占據(jù)一席之地。它們?yōu)橹圃旄鞣N有價(jià)值的部件提供了成熟的材料和方法。復(fù)合材料的應(yīng)用仍在進(jìn)步，而今天，3D打印正在加速這一進(jìn)步。增材制造技術(shù)的發(fā)展提供了一種無需模具就可以用復(fù)合材料制造零件的方法，同時(shí)，AM-增材制造為復(fù)合材料行業(yè)的制造方式提供了新的選擇。

“復(fù)合材料”通常是指用連續(xù)或不連續(xù)纖維增強(qiáng)的熱固性或熱塑性聚合物基質(zhì)材料，這些纖維通常是碳纖維；玻璃纖維;或天然纖維，如黃麻、亞麻、芳綸或玄武巖纖維。近日，Raise3D 上海復(fù)志發(fā)布了《纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料3D打印》白皮書，對于纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的特性, 3D打印成品和應(yīng)用特點(diǎn)，工業(yè)應(yīng)用，以及Raise3D 基于FFF（材料熱熔擠出） 3D打印技術(shù)而開發(fā)的纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料解決方案進(jìn)行了分享。

纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的特性

纖維增強(qiáng)熱塑性塑料是一種新興的工業(yè)材料，它通常是通過在熱塑性塑料中添加碳纖維、玻璃纖維或杜邦Kevlar?等短切強(qiáng)化纖維制作而成。被嵌入的強(qiáng)化纖維為材料帶來了新的優(yōu)異特性，如高強(qiáng)、輕質(zhì)、導(dǎo)電、耐腐蝕、高吸波性。這些特性幫助原有的塑料產(chǎn)品能更進(jìn)一步，滿足國防、航空航天等高端裝備制造業(yè)的多種需求。

纖維增加熱塑性復(fù)合材料3D打印

隨著3D打印技術(shù)的快速發(fā)展，如 ABS、PC（聚碳酸酯）、PP（聚丙烯）和PA（尼龍）等聚合物都可以添加強(qiáng)化纖維制成纖維增強(qiáng)型線材，并利用熔融長絲制造（FFF）技術(shù)，快速地制作出強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、且纖維分布均勻的零件。目前，在3D打印纖維增強(qiáng)復(fù)合耗材中，碳纖維和玻璃纖維是兩種備受歡迎的纖維種類。與純聚合物以及金屬相比，它們都具有出色的強(qiáng)度重量比。例如，由碳纖維增強(qiáng)樹脂制成的自行車車架擁有與鋼制成的車架相同的強(qiáng)度和剛度，但重量卻只有鋼的1/5。

工業(yè)應(yīng)用

碳纖維增強(qiáng)塑料具有優(yōu)異的強(qiáng)度重量比，這使其成為金屬結(jié)構(gòu)部件的理想替代品?？v觀應(yīng)用于汽車或飛機(jī)上的大型金屬結(jié)構(gòu)部件例子可以看出，這些大型零件普遍重量偏大，這意味著輕量化零件的生產(chǎn)將會(huì)在這兩個(gè)行業(yè)里擁有更大的發(fā)展空間。

3D纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料解決方案

Raise3D早在創(chuàng)立之初就開始著手研究纖維增強(qiáng)材料3D打印。經(jīng)過多年的技術(shù)積累，2021年11月德國法蘭克福舉辦formnext展會(huì)上，Raise3D完成了兩款基于FFF 3D打印技術(shù)的纖維增強(qiáng)材料設(shè)備——E2CF和RMF500的歐洲首秀。

除了對3D打印機(jī)的研發(fā)與設(shè)計(jì)，Raise3D還很注重耗材的性能，旨在為用戶提供與打印機(jī)高度兼容的高性能耗材。目前，Raise3D正在逐步擴(kuò)大纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的產(chǎn)品組合，將為客戶挑選與認(rèn)證來自第三方制造商的優(yōu)質(zhì)耗材，通過標(biāo)準(zhǔn)化的測試以驗(yàn)證這些耗材的質(zhì)量與性能，以及打印設(shè)置的準(zhǔn)確性與合理性。