fbpx

Fuse 1+ 30W Nylon 11 CF Powder Made with Carbon Fiber

Fuse 1+ 30W Nylon 11 CF Powder Made with Carbon Fiber

Fuse 1+ 30W Nylon 11 CF Powder Made with Carbon Fiber

Formlabs มีความภูมิใจที่จะประกาศเปิดตัววัสดุเสริมใยคาร์บอนชนิดแรกในห้องสมุดของเรา นั่นคือNylon 11 CF Powderสำหรับเครื่องพิมพ์ 3 มิติFuse 1+ 30W elective laser sintering (SLS)
Nylon 11 CF Powderช่วยให้ผู้ผลิตสามารถสร้างชิ้นส่วนที่แข็งแรง น้ำหนักเบา และทนความร้อนโดยไม่ต้องอาศัยวิธีการซ้อนทับหรือการตัดเฉือนแบบดั้งเดิมเนื่องจากอุณหภูมิการโก่งตัวของความร้อนสูง
โมดูลัสแรงดึง และความแข็งสูง ผงไนลอน 11 CF จึงเหมาะสำหรับ:

  1. ปลอก จิ๊ก และฟิกซ์เจอร์สำหรับอากาศยาน
  2. การสร้างต้นแบบยานยนต์ อุปกรณ์ทดสอบ
  3. โครงรถที่ใช้แบตเตอรี่ไฟฟ้า
  4. ผลิตชิ้นส่วนอะไหล่

ชิ้นส่วนเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ใช้ในอุตสาหกรรมประสิทธิภาพสูง สำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรง ทนความร้อน และความแข็ง ขณะที่ยังคงน้ำหนักเบา แม้ว่าชิ้นส่วนที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์
จะถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายแล้ว แต่มีตัวเลือกน้อยสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ คุณภาพ และความสะดวกในการใช้งานของเครื่องพิมพ์ Formlabs Fuse 1 Series

คาร์บอนไฟเบอร์คืออะไร?
เส้นใยคาร์บอนถูกสร้างขึ้นผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ใช้วัตถุดิบ ซึ่งปกติแล้วจะเป็น polyacrylonitrileหรือผลพลอยได้จากไม้ และนำมาสู่อุณหภูมิที่สูงมาก โดยจะ “เผา” ส่วนประกอบที่ไม่ใช่คาร์บอน
ของวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ เส้นใยที่ได้คือโครงสร้างผลึกคาร์บอนเกือบทั้งหมดที่ทอเข้าด้วยกันเพื่อผลิตสิ่งที่เราเรียกว่าคาร์บอนไฟเบอร์ สิ่งเหล่านี้สามารถเพิ่มลงในเรซินเพื่อผลิตแผ่นขึ้นรูป ทอเป็นผ้า
หรือเติมลงในผงเพื่อเผาหรือมัดเข้าด้วยกันโดยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ

วัสดุคอมโพสิต เช่น พลาสติกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ สามารถทำงานได้ดีกว่าชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็ก ไม้ หรืออลูมิเนียมแบบดั้งเดิม แม้ว่าเส้นใยคาร์บอนจะเพิ่มความแข็งแรงให้กับวัสดุฐาน
แต่ก็ไม่ได้เพิ่มน้ำหนักมากนัก ดังนั้นวัสดุผสมเหล่านี้จึงมักมีความแข็งแรงกว่าวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันมาก ในขณะที่มีน้ำหนักเบา มักใช้ในท่อยานยนต์ ท่อร่วม กระแสลมของเครื่องยนต์ ปลอกหุ้มอากาศยาน
อุปกรณ์กีฬาสมรรถนะสูง และการใช้งานในการผลิตเรือ ยานยนต์ไฟฟ้า กังหันลม และภาคส่วนใหม่ๆ ที่ยั่งยืนอื่นๆ กำลังใช้ความแข็งแกร่งและคุณสมบัติน้ำหนักเบาของชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ

 

วิธีดั้งเดิมในการผลิตชิ้นส่วนเสริมคาร์บอนไฟเบอร์
วิธีการทั่วไปในการผลิตชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ได้แก่ การวางแบบเปียก การเคลือบพรีเพก และการขึ้นรูปแบบถ่ายโอนเรซิน (RTM) วิธีการเหล่านี้ทั้งหมดต้องใช้แม่พิมพ์ และอาจต้องใช้แรงงานมาก
เป็นพิเศษตัวแม่พิมพ์สามารถทำขึ้นได้ในราคาไม่แพงผ่านการพิมพ์ 3 มิติ และเวิร์กโฟลว์นี้ทำให้ผู้ผลิตขนาดเล็กและขนาดกลางสามารถผลิตชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์แบบใช้แล้วทิ้งได้ในราคาที่ต่ำกว่า
วิธีเดิมมาก อย่างไรก็ตามแม้ว่าจะใช้แม่พิมพ์ที่พิมพ์ 3 มิติ แต่ก็มีข้อจำกัดในด้านปริมาณการผลิตและรูปทรง ชิ้นส่วนที่มีช่องสัญญาณภายใน ฟีเจอร์เชิงลบและบวกเล็กน้อย หรือการผลิตเป็นสิบๆ
ตัวสร้างได้ยาก และใช้เวลานานมาก

การผลิตชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ด้วยแม่พิมพ์พิมพ์ 3 มิติ
ดาวน์โหลดเอกสารไวท์เปเปอร์นี้สำหรับแนวทางการออกแบบแม่พิมพ์คอมโพสิตและคำแนะนำทีละขั้นตอนเกี่ยวกับวิธีการเคลือบพรีเพกและเคลือบด้วยมือเพื่อสร้างชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์

การพิมพ์ 3 มิติโดยตรงของชิ้นส่วนเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์ 11 ไนลอน
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ชิ้นส่วนเสริมแรงด้วยเส้นใยคาร์บอนที่พิมพ์โดยตรง 3 มิติได้เกิดขึ้นด้วยการนำความสามารถในการเผาผนึกกำลังสูงและการพัฒนาด้านวัสดุศาสตร์ที่รวมอนุภาคคาร์บอนไฟเบอร์
ที่เป็นผงเข้ากับวัสดุ SLS ทั่วไป เช่น อนุภาคไนลอน เช่นเดียวกับในแอพพลิเคชั่นการพิมพ์ 3 มิติ การพิมพ์ 3 มิติโดยตรงของชิ้นส่วนเสริมคาร์บอนไฟเบอร์จะไม่มาแทนที่วิธีการดั้งเดิมของการสร้าง
ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์อย่างสมบูรณ์ แต่ควรถูกมองว่าเป็นวิธีการผลิตเสริม แม้ว่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) จะไม่สูงเท่ากับชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ที่ผลิตแบบดั้งเดิม แต่ชิ้นส่วนที่พิมพ์
3 มิติที่ทำจากไนลอน 11 CF Powderให้ความแข็งแรงและความแข็งที่เพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับพอลิเมอร์ที่ไม่เสริมแรง ข้อดีของการพิมพ์ 3D ชิ้นส่วนเสริมคาร์บอนไฟเบอร์อยู่ในความสามารถของ
เครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W เพื่อจัดการกับความท้าทายทางเรขาคณิต ให้ทางเลือกที่รวดเร็วและใช้แรงงานน้อยแทนวิธีการผลิตแบบเดิม และรอยเท้าที่เข้าถึงได้และขั้นตอนการทำงานที่คล่องตัว
วิธีการผลิตสารเติมแต่งนี้หลีกเลี่ยงข้อจำกัดทางเรขาคณิตของกระบวนการขึ้นรูปแบบดั้งเดิม และแท่นพิมพ์ที่รองรับตนเองของเครื่องพิมพ์ SLS ช่วยลดข้อจำกัดด้านการออกแบบลงได้อีก
อุปสรรคหลักในการใช้วิธีนี้ในการผลิตชิ้นส่วนเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์เป็นจำนวนมากคือราคาเริ่มต้นที่สูงสำหรับเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติส่วนใหญ่ที่สามารถผลิตชิ้นส่วนเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ได้
เครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W SLS ขจัดสิ่งกีดขวางนั้นออกไป นำเสนอโซลูชันสำหรับการผลิตชิ้นส่วนเสริมคาร์บอนไฟเบอร์ประสิทธิภาพสูง เชื่อถือได้ และความแม่นยำสูงในราคาที่เหมาะสม เมื่อเทียบกับ
โซลูชันการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรม ผู้ใช้ Fuse 1+ 30W สามารถสร้างชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์ได้ในราคาเพียงเล็กน้อยและใช้เวลาแรงงาน Nylon 11 CF Powder มีเฉพาะในเครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W
เท่านั้น และได้รับการตรวจสอบร่วมกับรุ่น Fuse 1 Series ใหม่เพื่อความน่าเชื่อถือและความสม่ำเสมอสูงสุด

เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง
Nylon 11 CF Powder ควรเป็นวัสดุประเภทแรกในตัวเลือกสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการนำการผลิตชิ้นส่วนอะไหล่โลหะมาใช้ภายในองค์กร เมื่อชิ้นส่วนอุปกรณ์แตกหักและจำเป็นต้องได้รับการซ่อมแซม
ทุกนาทีที่ใช้เวลารอวิธีแก้ปัญหาจาก OEM หรือผู้ให้บริการอะไหล่อาจหมายถึงเงินหลายพันดอลลาร์ที่สูญเสียไปจากช่วงทดเวลาบาดเจ็บ แม้ว่าชิ้นส่วนอะไหล่ที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติจะเกิดขึ้นมาหลายปี
แล้วแต่ธุรกิจจำนวนมากต่างรอคอยวัสดุที่เหมาะสมก่อนที่จะลงทุนในโซลูชัน ผงไนลอน 11 CF เป็นวัสดุที่เหมาะกับงาน และสามารถทำหน้าที่เป็นวัสดุทดแทนที่แข็ง แข็งแรง และน้ำหนักเบาแทนโลหะสำหรับ
ชิ้นส่วนอะไหล่ที่ต้องทนต่อแรงกระแทกซ้ำๆ และอุณหภูมิสูง

 

วัสดุที่มีประสิทธิภาพการทำงานใหม่นี้ยังเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจับยึด อุปกรณ์จับยึด และเครื่องมือในสายการผลิต เนื่องจากมีความแข็งสูง ทนต่อแรงกระแทกสูง และน้ำหนักเบา สำหรับการสร้าง
ชิ้นส่วนโลหะหากไม่ได้ใช้ชิ้นส่วน Nylon 11 CF Powder แทนโดยตรง ชิ้นส่วนเหล่านี้อาจเป็นชิ้นส่วนเครื่องมือตั้งโต๊ะที่สมบูรณ์แบบที่สามารถยึดชิ้นส่วนโลหะร้อนได้โดยไม่ทำให้เกิดการเสียรูปหรือแตกหัก
เมื่อพิจารณาถึงชิ้นส่วนที่ใช้แล้ว การใช้งานด้านอวกาศและการบิน เช่น การผลิตโดรน จะได้รับประโยชน์จากความทนทานต่อความร้อนสูงและทนต่อแรงกระแทกของ Nylon 11 CF Powder ใหม่เช่นกัน
โดรนและยานพาหนะในอากาศอื่นๆ อาจมีอุณหภูมิสูง ไม่ว่าจะจากดวงอาทิตย์เมื่อบินเหนือเมฆปกคลุม หรือจากวิธีการเติมเชื้อเพลิง โดรนที่ทำงานด้วยแบตเตอรี่ต้องมีปลอกหุ้มกันความร้อนเพื่อปกป้อง
ส่วนประกอบจากแบตเตอรี่ร้อน และยานที่ขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงไอพ่น แน่นอนว่าต้องได้รับความร้อนสูงจากองค์ประกอบเครื่องยนต์สันดาป

การวางแนวการพิมพ์เพื่อความแข็งแรงสูงสุด
เนื่องจากชิ้นส่วนผงไนลอน 11 CF มีความต้านทานแรงดึงสูงจากเส้นใยคาร์บอน ดังนั้นควรพิจารณาทิศทางที่ชิ้นส่วนที่พิมพ์ออกมาเมื่อทำการพิมพ์ตัวเคลือบภายในเครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W มักจะวาง
เส้นใยคาร์บอนตามยาวโดยคำนึงถึงแกน X ด้วยเหตุนี้ ค่าความต้านทานแรงดึงสูงสุด (UTS) ของชิ้นส่วนจึงเพิ่มขึ้นอย่างมากในทิศทาง X โดยที่ UTSจะอยู่ที่ 38 MPa ในแกน Z และ 69 MPa ในแกน X
ในการเพิ่มประสิทธิภาพความแข็งแรงของชิ้นส่วนที่พิมพ์ ผู้ใช้ควรแน่ใจว่าได้จัดแนวงานพิมพ์โดยให้เกิดความเครียดตามแกน X

ตรวจสอบร่วมกันเพื่อความน่าเชื่อถือสูงสุด

+เครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W ใหม่ได้รับการตรวจสอบร่วมกับวัสดุประสิทธิภาพสูงนี้ เพื่อลดเส้นโค้งการเรียนรู้ด้วยวัสดุใหม่ แม้ว่านี่จะเป็นวัสดุเสริมใยคาร์บอนชนิดแรกของ Formlabs แต่วัสดุที่เติมก่อนหน้า
เช่น เรซินแข็ง 10K และผงไนลอน 12 GF เป็นวัสดุที่มีประสิทธิภาพสูงสุด และได้เปิดใช้งานการใช้งานใหม่ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ การบินและอวกาศ และการผลิต

เครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W SLS และเครื่องกำเนิดไนโตรเจนจะจับคู่กันเพื่อขั้นตอนการทำงานที่คล่องตัว

เครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W ใหม่มีตัวเลือกในการพิมพ์ด้วยแหล่งจ่ายไนโตรเจน ซึ่งสร้างสภาพแวดล้อมที่เฉื่อยและเสถียรในห้องสร้าง สภาพแวดล้อมนี้ช่วยให้สามารถสร้างชิ้นส่วน Nylon 11 CF Powder
ได้โดยไม่ต้องเสี่ยงต่อการเกิดออกซิเดชัน รักษาคุณภาพของผงที่ไม่ผ่านการเผารอบๆ ชิ้นส่วน ซึ่งนำไปสู่อัตราการรีเฟรชที่ดีขึ้นและการพิมพ์ที่ประหยัดยิ่งขึ้นในสภาพแวดล้อมที่มีไนโตรเจน ผงไนล่อน 11 CF
มีอัตราการรีเฟรช 30% ซึ่งหมายความว่าห้องสร้างใหม่แต่ละห้องต้องการผงแป้งใหม่หรือผงใหม่ 30% เท่านั้น ในขณะที่ส่วนที่เหลือสามารถนำกลับมาใช้ใหม่เป็นผงจากงานพิมพ์ครั้งก่อน เวิร์กโฟลว์นี้อาจทำให้
การพิมพ์ของเสียเป็นศูนย์ ลดต้นทุนวัสดุ และช่วยรักษาพื้นที่ทำงานและสิ่งแวดล้อมของคุณให้สะอาดขึ้นและสิ้นเปลืองน้อยลงผงไนลอน 11 CF สามารถรวมเข้ากับขั้นตอนการทำงานของคุณได้อย่างง่ายดาย
และต้องใช้เวลาทำความสะอาดเพียงสองถึงสามชั่วโมงเมื่อเปลี่ยนจากผงไนลอน 11 (เทียบกับที่ใช้ไปเต็มวันในการทำความสะอาดเมื่อเปลี่ยนวัสดุบนเครื่อง SLS แบบเดิมอื่นๆ) คุณลักษณะนี้ช่วยให้คุณมีเวลา
ทำงานมากขึ้นเพื่อมุ่งความสนใจไปที่งานที่สร้างรายได้ในขณะที่ยังคงเปิดใช้งานหน่วยการผลิตที่มีหลายวัสดุ

การผลักดันครั้งสุดท้ายสำหรับการนำ SLS เข้ามาในบ้าน
ปัจจุบันมีผู้ผลิตหลายรายที่จัดหาชิ้นส่วน SLS จากซัพพลายเออร์สำหรับการใช้งานที่หลากหลาย เช่น การสร้างต้นแบบ ชิ้นส่วนปลายทาง ชิ้นส่วนทดแทน/ซ่อมแซม และอุปกรณ์ช่วยในการผลิต
ในการผลิตภายในองค์กรนั้น จำเป็นต้องมีชิ้นส่วนที่จำเป็นในปริมาณมากเพียงพอ (มักจะอยู่ในหลายกลุ่มการใช้งานเหล่านี้) เพื่อพิสูจน์ก่อนในการลงทุน


การเปิดตัว Nylon 11 CF Powder ได้เพิ่มวัสดุหนึ่งชนิดให้กับชุดผลิตภัณฑ์ผง Formlabs SLS แต่ผงแป้งชนิดนี้จะช่วยเปิดโอกาสการใช้งานใหม่ๆ ที่เป็นไปได้มากมาย ผู้ผลิตจำเป็นต้องสามารถ
พึ่งพาชิ้นส่วน SLS ได้สำหรับอุณหภูมิสูง การกระแทกซ้ำ และการใช้งานที่มีความแข็งแรงสูง และผงแป้งชนิดใหม่นี้ส่งมอบได้ นอกจากเครื่องพิมพ์ Fuse 1+ 30W แล้ว เวิร์กโฟลว์ใหม่นี้ยังสามารถผสาน
บำรุงรักษา และจัดการได้ง่ายในราคาที่เหมาะสม