复合材料是一类包含大量不同特性和用途的材料。即使是碳纤维复合材料,您也可以根据选择的具体材料获得截然不同的效果。在本文中,我们将介绍不同的 UltiMaker 碳纤维复合材料,帮助您决定哪一种最符合您的需求。首先,让我们来看看所有 UltiMaker 碳纤维材料都有哪些共同特点。
使用碳纤维进行 3D 打印的利与弊
长期以来,碳纤维因其高强度重量比而一直是一种广受欢迎的材料。因此,它经常被用于高性能(高成本)应用领域,如航空航天、汽车和运动器材等。然而,纯碳纤维是一种难以加工的材料,因此价格昂贵。
碳纤维增强复合材料。将切碎的碳纤维添加到聚合物中,既能保持碳纤维的许多优点,又能继承与之结合的材料的有益特性。这种工艺的原理类似于将两种金属制成合金。
碳纤维复合材料是一个非常有用的类别,原因有很多,但最值得注意的是,它使桌面级3D打印机(如UltiMaker生产的打印机)打印碳纤维部件成为可能。因此,UltiMaker 在我们的两个专业 3D 打印机系列中提供了四种碳纤维复合材料,以及许多兼容的第三方材料。在逐一介绍每种材料之前,我们先来看看它们的共同特性:
高性能、低成本
碳纤维复合材料的具体特性因其结合的聚合物而异,但几乎都具有高强度和/或刚度特性。特别是与其组成聚合物本身相比。3D 打印技术使碳纤维部件比以往任何时候都更具成本效益,但性能的提高仍然需要付出代价。碳纤维复合材料比 PLA 或 PETG 等入门级 3D 打印材料更为昂贵。不过,它们仍然比其他更专业的材料便宜,尤其是 UltiMaker 碳纤维材料,具有极高的性价比。
除了成本之外,使用碳纤维打印时唯一需要注意的是,碳纤维本身具有研磨性,这意味着需要使用专门的喷嘴。这就是为什么在 S 系列打印机上打印时需要使用 CC 打印芯,而在 Method 系列打印机上打印时需要使用 1C 挤压机的原因。
美丽的哑光效果
碳纤维复合材料有一个不太明显的优点,那就是您的最终零件会有一个外观整洁的哑光表面,给人一种赏心悦目的视觉形象,并有助于消除三维打印的一个美学缺陷--层纹。在使用 UltiMaker 碳纤维复合材料打印的部件上,层纹不易察觉,因此对于视觉原型或概念验证原型以及最终使用部件来说,它们是出人意料的好选择。
UltiMaker 的哪种碳纤维复合材料最适合您?
UltiMaker 提供的每一种碳纤维复合材料都有自己的优势,这意味着如果你需要一种高性能的材料,你就能找到一种满足你需求的材料。
PET CF
PET CF 是 UltiMaker 最新的复合材料,也是 S 系列打印机的首款产品。它具有高性能应用所需的高强度、刚度和耐温性,而且通过对打印部件进行退火处理,还能增强上述这些性能。退火工艺可将部件的耐温性从 80°C 提高到惊人的 181°C,同时还可将强度提高 30%,刚度提高 10%。
PET CF 还具有低湿度敏感性和高可靠性,比其他第三方复合材料更容易打印。并且,这是 UltiMaker 唯一提供多种颜色的复合材料。除了常见的黑色,您还可以选择蓝色和灰色。
ABS 碳纤维
ABS 碳纤维结合了 Method 系列 ABS 的可靠性和碳纤维的性能,这意味着它比大多数第三方复合材料更容易打印,同时还保留了许多优点。ABS 碳纤维更易于使用,因为它也是 Method 系列中唯一与 RapidRinse 支撑材料兼容的复合材料,可以轻松方便地移除支撑材料,从而带来无限的设计灵活性。这使它成为需要在短时间内进行多次实验设计迭代的最佳选择。ABS 碳纤维让您不再担心打印失败,让您专注于设计创新。
尼龙碳纤维(尼龙 6/66 混合物)
尼龙 6 碳纤维具有其他碳纤维复合材料的高强度特性,但尼龙 6 碳纤维与众不同的主要原因是其超高的热变形性能。它能够承受高达 184 °C 的温度,比 ABS 高出 100 °C,甚至比退火后的 PET CF 零件还要高。因此,它是汽车或工业应用等任何对耐热性要求较高的场合的理想材料。
尼龙 12 碳纤维
尼龙 12 碳纤维的主要优点是不易吸潮,因此更易于打印,打印后的部件外观更整洁,无需进行后处理。虽然尼龙 12 碳纤维在退火前的耐热性仍高于 ABS 碳纤维或 PET CF,但它的耐热性低于尼龙 6 碳纤维。
希望以上信息能帮助你选择合适的材料。如果您想了解更多关于碳纤维打印的信息,包括碳纤维的具体应用,点击这里下载 UltiMaker 碳纤维应用指南。
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