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武漢易成三維是國內(nèi)領(lǐng)先的3D打印綜合方案供應(yīng)商，始終專注于制造、教育、科研、軍工等領(lǐng)域，迄今為止已為約600所著名高校、科研院所、約10000個(gè)企業(yè)機(jī)構(gòu)提供專業(yè)的3D打印設(shè)備、服務(wù)及平臺(tái)化數(shù)字智造應(yīng)用方案。

工業(yè)碳纖維3D打印機(jī)比臺(tái)式機(jī)或臺(tái)式版本更大，可以輕松處理夾具，夾具和生產(chǎn)最終用途部件。

碳纖維3D打印為您提供具有金屬強(qiáng)度，塑料重量以及高耐熱性，耐化學(xué)性和耐腐蝕性的零件。它使自行車車架更輕，螺旋槳葉片更堅(jiān)固，工業(yè)工具更耐用。

在本指南中，您將找到為您的應(yīng)用做出明智的打印機(jī)和材料采購決策所需的見解。

雖然碳纖維自20世紀(jì)60年代以來一直是一種制造材料，但作為3D打印材料，它相對(duì)較新。碳纖維與其他材料（包括各種高性能塑料）混合，增強(qiáng)了這些基材的特性并拓寬了其應(yīng)用范圍。如今，3D打印的碳纖維部件用于代替航空航天和汽車行業(yè)功能原型中的金屬部件，并用于曾經(jīng)由鋼制成的各種產(chǎn)品和工具的最終生產(chǎn)。下面，我們將介紹您需要了解的有關(guān)

碳纖維3D打印技術(shù)和材料的信息，以做出最佳的打印機(jī)選擇。

并非每臺(tái)打印機(jī)都可以使用碳纖維進(jìn)行打印，除了熱噴嘴和加熱床之外，還有更多值得關(guān)注的東西。來自一系列制造商的新型FDM碳纖維3D打印機(jī)以及不斷擴(kuò)展的碳纖維材料菜單正在提高這種多功能增材制造選項(xiàng)的形象。

如果您正在尋找更小的臺(tái)式機(jī)或臺(tái)式碳纖維打印機(jī)，請(qǐng)通過以下鏈接查看我們的機(jī)器指南。

有數(shù)百種材料可供選擇，為什么選擇碳纖維？正如我們已經(jīng)提到的，碳纖維增強(qiáng)了3D打印部件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)還減輕了其整體重量，這使其成為各種3D打印應(yīng)用的理想復(fù)合材料，從功能原型到航空航天，汽車和運(yùn)動(dòng)中的最終用途部件。但在實(shí)踐中，這是什么樣子的呢？

碳纖維最終用途部件的一個(gè)很好的例子是Superstrata一體式全碳纖維自行車車架（如上圖所示），它沒有外觀，沒有焊接，沒有螺栓，并且由Arevo定制，它使用專有的連續(xù)碳纖維3D打印機(jī)定制。碳纖維對(duì)自行車市場來說并不陌生，但3D打印碳纖維自行車車架更快，不需要工具，勞動(dòng)力也少得多，Arevo說。通過這種制造方法，Superstrata可以更好地響應(yīng)自行車市場趨勢(shì)，并更快地將新產(chǎn)品推向市場。

生產(chǎn)線工具，夾具和夾具是另一個(gè)廣泛使用的應(yīng)用。全球主要汽車制造商已經(jīng)轉(zhuǎn)向內(nèi)部3D打印碳纖維生產(chǎn)工具，因?yàn)樗峁┑乃俣群挽`活性，更不用說與外包不銹鋼工具相比，價(jià)格要低得多。

盡管碳纖維在最終用途產(chǎn)品中的使用正在增長，但其在功能原型中的使用仍然占主導(dǎo)地位。如果您的最終零件需要強(qiáng)度和功能，碳纖維原型是理想的選擇。在許多情況下，最終用戶可以安裝碳纖維原型（想想汽車零件，無人機(jī)螺旋槳，機(jī)器人手臂），并在現(xiàn)實(shí)世界條件下進(jìn)行概念驗(yàn)證。

與制作原型（尤其是金屬原型）相比，其優(yōu)勢(shì)包括迭代速度和更低的成本。通過多次 3D 打印對(duì)原型進(jìn)行微調(diào)最終比金屬模具更便宜、更耗時(shí)，并且使您能夠更快地創(chuàng)新，并在競爭中將產(chǎn)品推向市場。

碳纖維的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)

• 金屬的輕質(zhì)替代品
• 零件具有工業(yè)強(qiáng)度和剛度
• 卓越的尺寸穩(wěn)定性
• 非常適合最終用途部件和功能原型
• 耐腐蝕、耐熱、耐油和耐油脂

缺點(diǎn)

• 碳纖維復(fù)合長絲比大多數(shù)沒有碳纖維的長絲更昂貴
• 碳纖維比某些金屬貴
• 一種極易磨損的材料，會(huì)磨損并堵塞某些打印機(jī)噴嘴
• 比其他一些塑料更脆
• 碳纖維打印機(jī)通常比其他技術(shù)更昂貴

在世界各地的機(jī)械車間，工廠和設(shè)計(jì)公司中，有越來越多的更好，更小的桌面碳纖維3D打印機(jī)在工作，因此請(qǐng)務(wù)必查看我們的指南。但在這里，我們將探索頂級(jí)大型工業(yè)碳纖維3D打印機(jī)中的打印機(jī)和技術(shù)。

哪種碳纖維打印機(jī)適合您？

說到碳纖維打印機(jī)，有三種不同的類型，再加上獨(dú)特而有前途的技術(shù)。

首先，也是臺(tái)式打印機(jī)中最常見的是熔融沉積建模（FDM）打印機(jī)，它可以使用碳纖維注入的長絲（以及其他種類的長絲）來鋪設(shè)一層又一層的材料。用于使燈絲柔韌的熱量也會(huì)使嵌入的碳纖維在打印方向上對(duì)齊，從而使最終打印具有強(qiáng)度和剛度。各種FDM打印機(jī)可以變得足夠熱，可以用碳纖維長絲打印，但由于材料的磨蝕性質(zhì)量，需要特殊的噴嘴。

碳纖維注入的長絲可以含有15%或更多的碳纖維。最常見的是碳纖維注入尼龍（PA 12），但您還會(huì)發(fā)現(xiàn)碳纖維注入其他高性能材料中，包括PEEK和Ultem。一些打印機(jī)是"開放材料"，因此它們將使用各種第三方細(xì)絲進(jìn)行打印，而其他打印機(jī)僅限于專有材料，這不一定是缺點(diǎn)，因?yàn)槟赡軙?huì)體驗(yàn)到與專門針對(duì)特定打印機(jī)調(diào)整的材料更好的一致性。

碳纖維印刷的第二種方法采用雙擠出噴嘴;一個(gè)鋪設(shè)一層連續(xù)碳纖維（CCF），而不是短切纖維，而另一個(gè)鋪設(shè)另一種材料，如尼龍。使用連續(xù)碳纖維絞線的這種方法產(chǎn)生的零件比使用短切纖維更堅(jiān)固，并提供更一致的負(fù)載分布。這種方法也適用于不需要碳纖維的零件，而是在特定區(qū)域進(jìn)行加固的零件 - 例如，僅在外壁上。

這種方法的另一種不太常見的版本是連續(xù)纖維共擠（CFC），其中塑料材料和連續(xù)纖維在擠出機(jī)內(nèi)合并。

第三種類型的碳纖維3D打印是選擇性激光燒結(jié)（SLS），它使用粉末材料，通常是尼龍與碳纖維混合，并用激光將粉末逐層燒結(jié)成所需的形狀。本指南中沒有能夠用尼龍?zhí)祭w維粉末打印的3D打印機(jī)，因?yàn)槲覀儗Ｗ⒂贔DM打印機(jī)。

其他碳纖維3D打印技術(shù)涉及碳纖維的層壓片或固化光聚合物樹脂涂層碳纖維。

如果您猜到不間斷的連續(xù)碳纖維比短切纖維更堅(jiān)固，那么您是對(duì)的。然而，短切碳纖維長絲不應(yīng)該被忽視，而是更經(jīng)濟(jì)的選擇。