一. คุณสมบัติของวัสดุและหลักการคอมโพสิตของไนลอนเสริมเส้นใยคาร์บอน
PA12-CF คือส่วนผสมของผงไนลอน 12 กับเส้นใยคาร์บอนแบบสั้น โดยปริมาณเส้นใยคาร์บอนโดยทั่วไปอยู่ที่ 10-20% การเปรียบเทียบคุณสมบัติของวัสดุ: PA12-CF เทียบกับ PA12 บริสุทธิ์ ความต้านแรงดึงเพิ่มขึ้น 80-120% โมดูลัสยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น 200-300% อุณหภูมิการบิดเบือนความร้อนเพิ่มขึ้น 50-80 องศาเซลเซียส สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนลดลง 60-70% และความหนาแน่นลดลง 10-15% ขอบเขตการใช้งานที่มีข้อได้เปรียบ: ชิ้นส่วนหน้าที่ที่ต้องการความแข็งสูง ความเสถียรด้านมิติสูง และทนความร้อนสูง
二. ลักษณะเฉพาะของกระบวนการ SLS และพารามิเตอร์การพิมพ์ของ PA12-CF
หลักการของกระบวนการ SLS: การสแกนด้วยเลเซอร์ทำให้ผิวผงหลอมละลายบางส่วน อนุภาคยึดประสานกันด้วยการซินเทอร์ และก่อตัวเป็นชั้น ๆ จนขึ้นรูปเป็นชิ้นงาน ลักษณะการพิมพ์ SLS ของ PA12-CF: เส้นใยคาร์บอนดูดซับพลังงานเลเซอร์ เส้นใยคาร์บอนจำกัดการหดตัว และเส้นใยคาร์บอนลดความสามารถในการไหลของของหลอม พารามิเตอร์การพิมพ์ที่เหมาะสม: กำลังเลเซอร์ 40-50W ความเร็วสแกน 2500-3500 มม.ต่อวินาที ระยะห่างการสแกน 0.15-0.20 มม. ความหนาชั้น 0.10-0.12 มม. การควบคุมอุณหภูมิการพิมพ์: อุณหภูมิเตียงผง 165-175 องศาเซลเซียส
三. สมบัติเชิงกลและลักษณะความเป็นอนิสโทโทรปี
สมบัติเชิงกลของ PA12-CF แสดงความเป็นอนิสโทโทรปีอย่างชัดเจน: ความต้านแรงดึงในแนวขนานกับชั้นพิมพ์ 90-110MPa ความต้านแรงดึงในแนวตั้งฉากกับชั้นพิมพ์ 70-85MPa เมื่อเทียบกับวัสดุแบบดั้งเดิม: PA12-CF เทียบกับ ABS ความต้านแรงดึงเพิ่มขึ้น 100-150% โมดูลัสยืดหยุ่นเพิ่มขึ้น 300-400% สมบัติด้านความล้า: ความแข็งแรงทนล้าของ PA12-CF อยู่ที่ประมาณ 30-40% ของความแข็งแรงสถิต ช่วงอุณหภูมิการใช้งาน: อุณหภูมิใช้งานระยะยาว -40 องศาเซลเซียส ถึง 100 องศาเซลเซียส
四. การตกแต่งภายหลังและสถานการณ์การใช้งาน
วิธีการตกแต่งภายหลัง: พ่นทรายหรือพ่นลูกเหล็ก ย้อมสีหรือพ่นเคลือบ และการ加工ด้วยเครื่องจักร สถานการณ์การใช้งานหนึ่ง: ชิ้นส่วนฟังก์ชันสำหรับยานยนต์ ซึ่งต้องการทนความร้อนสูง ความแข็งสูง และน้ำหนักเบา กรณีศึกษา: ขายึดท่อร่วมไอดีของรถยนต์รุ่นหนึ่ง เดิมออกแบบเป็นชิ้นส่วนหล่อไดอะแคสต์อลูมิเนียม น้ำหนัก 180g แผนการใช้ PA12-CF: พิมพ์ด้วย SLS และพ่นทราย น้ำหนัก 75g ลดน้ำหนักได้ 58% สถานการณ์การใช้งานสอง: ชิ้นส่วนโครงสร้างของโดรน ซึ่งต้องการอัตราส่วนความแข็งต่อน้ำหนักสูงและต้านทานแรงสั่นสะเทือน สถานการณ์การใช้งานสาม: จิ๊กและฟิกซ์เจอร์อุตสาหกรรม ซึ่งต้องการความแข็งสูง ความเสถียรด้านมิติ และทนต่อการสึกหรอ
五. ข้อจำกัดด้านการออกแบบและข้อเสนอแนะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ
ข้อจำกัดด้านการออกแบบ: ความหนาผนังขั้นต่ำ 1.0-1.5 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางรูขั้นต่ำ 1.5 มม. และมุมดราฟต์มากกว่าหรือเท่ากับ 1 องศา ข้อเสนอแนะเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการ: ปรับการจัดวางชิ้นงานให้เหมาะสม ใช้ผงวัสดุหมุนเวียน และปรับพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์ การตรวจสอบคุณภาพ: ความหนาแน่นมากกว่า 95% การตรวจวัดมิติ การทดสอบสมบัติเชิงกล และการตรวจวัดปริมาณเส้นใยคาร์บอน การวิเคราะห์ต้นทุน: ต้นทุนผง PA12-CF สูงกว่าผง PA12 บริสุทธิ์ประมาณ 2-3 เท่า แต่สมรรถนะของชิ้นงานดีขึ้นอย่างชัดเจน
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง