3D

Kompozit Materyaller

Kompozit Nedir ?

Kompozitler, birleştirildiğinde orijinal bileşenlerden farklı özelliklere sahip iki veya daha fazla maddeden yapılmış malzemelerdir. İki ana unsurdan oluşur: bir matris ve bir takviye. Tipik fiber kompozitler için donatı (örneğin karbon fiber veya fiberglass) tercih edilen şekle getirilir ve daha sonra yapısını korumak için bir matris, genellikle bir epoksi veya bir termoplastik ile kaplanır. Kompozitler, malzemelerin kombinasyonundan ortaya çıkan sinerjik özellikler nedeniyle faydalıdır, düşük yoğunluğu korurken termoplastiklerden çok daha iyi performans göstermelerini sağlar. Aslında, çoğu karbon fiber yerleşimi ağırlığın onda biri kadar çelikten daha güçlüdür.

Geleneksel bir kompozit duzen

Birçok farklı kompozit materyali oluşturan çok sayıda matris ve takviye vardır. Bu blog yazimizda özellikle Markforged Sistemleri’nin 3D ile basilmis kompozit malzemelerinin , özelliklerine ve ideal uygulamalarına göz atacağız.

Diğer tüm kompozit parçalar gibi, Markforged’un 3D baskı kompozitleride iki bileşenden oluşur: bir matriks ve guclendirici takviye malzemeler. Ana matriksimize naylon bazlı bir termoplastik olan Onyx adini veriyoruz. Guclendirmek icin kullanilan ikinci takviye malzeme ise dört elyaftan biridir. Bu takviye elyafları arasında Carbon Fiber , Fiber Glass , Yüksek Mukavemetli ve Yüksek Sıcaklık’a dayanikli olan Fiberlgass ( HSHT FiberGlass )ve Kevlar® bulunur.

Kompozit parcalar Surekli Filament Uretimi (CFF) yontemi ile basilirlar.Bu resimde icinde Kevlar Elyafi takviye olarak kullanilmis ONYX baskinin bir kesiti bulunuyor

Fiberglass

Fiberglass, giriş seviyesi takviye elyafımızdır. Adından da anlaşılacağı gibi, bir filament içine bağlanmış cam elyaflarından oluşur. Fiberglass iyi bir başlangıç ​​takviye elyafıdır, çünkü maliyeti ucuz kalırken ayni zamanda yüksek performans gösterir. Bükülmede, ABS’den dört kat daha güçlü ve on bir kat daha katıdır ve serttir.

Carbon fiber

Karbon fiber , Markforged’in takviye elyaflarindan en güçlü ve en sert olanıdır. 6061 alüminyumdan yaklaşık iki katı sağlamlık / ağırlık oranına sahiptir ve 3D baskılı karbon fiber parçalar, metalden işlenmiş olanlardan daha iyi performans gösterebilirler. Karbon fiber ayrıca gerildiğinde en az duzeyde deforme olan bir yapi sağlar.

Karbon fiberin gücü metalinkine rakip olduğu için, müşterilerimiz sık sık normal makine parçaları yazdırmak için kullanırlar. Bu yumuşak çeneler, son kullanım parçaları, final urunler ve üretim oluşturma araçlarını içerir.

Kevlar

Kevlar, eşsiz özelliklere sahip, daha uzmanlaşmış bir takviye lifidir. Son derece dayanıklıdır; Kevlar ile güçlendirilmiş parçalar bozulmadan dayak alabilir. Aynı zamanda diğerlerinden% 15-20 daha düşük bir yoğunluğa sahip olan Markforged’in takviye elyaflarının en hafifleridir. Kevlar’ın en dikkat çekici özelliklerinden biri, gücünü kaybetmeden plastik olarak deforme olma yeteneğidir. Kevlar ile güçlendirilmiş parçalar, bir dereceye kadar guce maruz kaldiginda daha kademeli bir deformasyona izin verir. Örneğin, daha sert, ancak çok daha kırılgan olan karbon fiber, maksimum güce maruz kaldigindan tamamen ve hiçbir belirti olmadan yipranirken . Kevlar, çok daha öngörülebilir bir netice vermektedir.

Düşük yoğunluklu ve üstün dayanıklılığından dolayı Kevlar, çok fazla hareket içeren ve diğer parçalarla tekrar tekrar temas eden uygulamalar için mükemmel bir materyaldir. Müşterilerimiz bunu 3D baskı son efektörleri, çarpışma testleri , mekanik calismalar ve değişken yükler içeren diğer uygulamalar için kullanmaktadirlar.

Yüksek Mukavemete ve Sıcaklığa dayanıklı Fiberlgass (HSHT F.Glass)

HSHT fiberglas diger bir özel takviyedir. Adından da anlaşılacağı uzere , ısıya dayanıklı, yüksek mukavemetli bir fiberglass versiyonudur. 150 °C ‘ye kadar olan sıcaklıklarda sertliğini korur. HSHT ayrıca inanılmaz darbe dayanımı sergiler: ( ABS’den 30 kat , PLA’dan 100 kat ) Ek olarak, HSHT fiberglass bizim en elastik fiberimizdir; yüke maruz birakildiginda sapacak ancak daha sonra yük kaldırıldığında orijinal şekline dönecektir. Bu, kalıcı deformasyon olmadan tekrarlanan sapma gerektiren parçalar için avantajlı bir özelliktir.

Yukarıdaki özellikler, belirli üretim işlemlerinin tekrarlanan sıkışma süreçleri ve termal şok sırasında plastik deformasyona direnmesi için HSHT’yi cok avantajli kilmaktadir. Müşterilerimiz HSHT ile 3D baskıyı kaynak fiksturleri , termoformlar, termoset kalıpları, enjeksiyon kalıpları, şişirme kalıpları ve diğer yüksek etkili, yüksek sıcaklık uygulamaları için gerekli parçalar kullanmaktadır.

Liflerin kuvvet ve sertlik ozelliklerini gosteren stres egrileri

Kompozit materyaller ile 3B baskı, tasarımcılara ve mühendislere, üretim döngüsü boyunca uygulamalar için çeşitli malzeme özellikleri ve avantajlarından yararlanma yeteneği veriyor. Bu yazıda ele aldığımız dört elyafın sergilediği özellikleri, hiç bir 3B cözumunde olmayan kolaylıklar ve gerçek saglam parcalar üretmek için fırsatlar yaratıyor.

Sizde 3B baskının işinize nasıl uygun olduğunu öğrenmek ister misiniz? Promakim‘deki uzmanlarımızla görüşerek istediğiniz detayları alabilir ve deneme baskıları yaptırabilirsiniz.

Yorumlariniz & Gorusleriniz