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 yazımızda 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 güçlendirici takviye malzemeler. Ana matriksimize naylon bazlı bir termoplastik olan Onyx adınıveriyoruz. Güçlendirmek için kullanılan ikinci takviye malzeme ise dört elyaftan biridir. Bu takviye elyafları arasında Carbon Fiber , Fiber Glass , Yüksek Mukavemetli ve Yüksek Sıcaklığa dayanıklıolan Fiberlgass ( HSHT FiberGlass )ve Kevlar® bulunur.

Kompozit parçalar Sürekli Filament Uretimi (CFF) yöntemi ile basılırlar. Bu resimde içinde Kevlar Elyafı takviye olarak kullanilmis ONYX baskının 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 elyaflarından 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 düzeyde deforme olan bir yapı sağlar.

Karbon fiberin gücü metalinkine rakip olduğu için, müşterilerimiz sık sık normal makine parçaları yazdırmak için kullanırlar. Bu yumuşak çeneler, son kullanım parçaları, final ürünler 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 güce maruz kaldığında daha kademeli bir deformasyona izin verir. Örneğin, daha sert, ancak çok daha kırılgan olan karbon fiber, maksimum güce maruz kaldığından tamamen ve hiçbir belirti olmadan yıpranırken 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 çalışmalar ve değişken yükler içeren diğer uygulamalar için kullanmaktadırlar.

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

HSHT fiberglas diğer bir özel takviyedir. Adından da anlaşılacağı üzere , 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 bırakıldığında 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 çok avantajlı kılmaktadır. 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 özelliklerini gösteren stres eğrileri

Kompozit materyaller ile 3D 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 3D cözümündede olmayan kolaylıklar ve gerçek sağlam parçalar üretmek için fırsatlar yaratıyor.

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

Yorumlariniz & Gorusleriniz