最新技术：碳纤维3D打印，第四部分
时间:2020-01-19 16:21 来源:中国3D打印网 作者:中国3D打印网 点击:次
中国3D打印网1月19日讯，在本系列的第一，第二和第三部分中，我们讨论了复合材料3D打印中发生的各种技术发展，但尚未涵盖所使用的材料。与碳纤维一起使用的基体材料与增强材料本身一样重要。在本节中，我们将探讨迄今为止在碳纤维3D打印中使用的基质聚合物。我们还将介绍其他一些代替碳纤维的增强材料。
其他文章请参阅：最新技术：碳纤维3D打印，第一部分 最新技术：碳纤维3D打印，第二部分
最新技术：碳纤维3D打印，第三部分 在增材制造（AM）之外，可以用纤维材料增强的基质聚合物的范围扩展色域，包括许多环氧，聚酯，尼龙和乙烯基配方。但是，在3D打印中，将根据给定的增材制造技术的参数来处理所开发的每种新材料。对于填充有短切碳纤维的3D打印长丝，使用的基质材料种类繁多，从ABS和PLA到聚碳酸酯和PEEK。实际上，FFF 3D打印中的碳纤维复合长丝类型与热塑性类型几乎一样多。 然而，在短切的填充碳纤维的长丝之外，基质材料受到更多限制。而且，尽管正在开发更多产品，但连续加固3D打印公司使用的两种主要基质聚合物是尼龙和PAEK的变体。 尼龙（聚酰胺） 许多关注连续碳纤维3D打印技术的有趣初创公司都使用尼龙6或尼龙12作为基质材料。尼龙是第一种在商业上成功的合成聚合物，是一种由原油衍生的丝般柔韧的材料。在用于牙刷中的硬毛之后，这种塑料在第二次世界大战期间被用于制造降落伞，防弹衣，绳索和头盔衬里时得到了广泛应用。  尼龙纤维的扫描电子显微镜图像。图片由CSIRO提供。 尼龙以其耐冲击，耐磨和耐化学性以及柔韧性，耐用性和尺寸稳定性而著称。它也具有吸湿性，这意味着它容易吸收水分，这会对上述特性产生负面影响。在AM和其他地方，您可能会遇到尼龙的不同变体，包括6 / 6、6、6 / 12、11和12。到目前为止，在碳纤维3D打印中，只有6和12可以买到。尼龙6具有与尼龙12相似的硬度，抗张强度和耐磨性。尼龙12具有较低的吸湿性，良好的耐化学性并且可以接受高填充量的填充材料。尼龙12的熔点也最低。 PAEK家族 半结晶聚合物的聚芳基醚酮（PAEK）系列代表3D打印中塑料的金标准。这些家族成员必须具有良好的基因，因为它们都具有很高的机械强度，耐高温和耐化学性以及低易燃性。该组材料还显示出高介电强度和导热性。  用碳纤维增强的PEEK打印的3D CNC夹具。图片由Desktop Metal提供。 据中国3D打印网了解，使用PAEK塑料进行打印必须具有极高的挤出温度，并且必须有一个封闭的加热室才能保持适当的层间粘合力。提供使用PAEK聚合物增强3D打印的公司的重点是PEEK和PEKK。但是，值得一提的是它们的低成本表亲聚醚酰亚胺（PEI），以商标ULTEM更为人所知，只是因为它是整个AM的重要聚合物。尽管PEKK具有与上述PEEK相同的所有特性，但PEKK表现出更大的抗压强度，并且比其醚外倾向的同胞具有更大的加工参数。可以在比PEEK更低的温度下打印，并具有更好的层粘附性。 PEI比其表亲更弱，耐热性更差，但价格更便宜。
尽管复合3D打印公司尚未提供PEI，但由于Stratasys广泛实施，其价格较低且已经具有与之相关的航空标准，因此PEI不会出现这种情况。 |
