เส้นทางทางเทคนิคสำหรับการเสริมแรงคาร์บอนไฟเบอร์
มีสามเส้นทางหลักสำหรับวัสดุการพิมพ์ 3 มิติที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ ได้แก่ ลวดคอมโพสิตไฟเบอร์ต่อเนื่อง (CF-CRF) ลวดตัวเติมไฟเบอร์สับ และการเผาผนึกคาร์บอนไฟเบอร์จากโลหะ ในบรรดาเทคโนโลยีเหล่านี้ เทคโนโลยี CF-CRF จะอัดรีดมัดคาร์บอนไฟเบอร์และไนลอนหรือเมทริกซ์ PEEK พร้อมกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่เสริมด้วยเส้นใยอย่างต่อเนื่อง และคุณสมบัติทางกลสามารถปรับปรุงได้สองถึงสามครั้ง เส้นทางไฟเบอร์ที่สับสามารถทำได้โดยใช้เครื่องพิมพ์ FDM ทั่วไปในท้องตลาดที่มีหัวฉีดแบบพิเศษ ต้นทุนต่ำกว่าแต่ช่วงการปรับปรุงอยู่ระหว่าง 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์
ลักษณะพิเศษของแอนไอโซโทรปี
ความแข็งแรงและมอดุลัสของวัสดุคอมโพสิตที่เสริมด้วยคาร์บอนไฟเบอร์ในทิศทางของไฟเบอร์นั้นสูงกว่าวัสดุในทิศทางที่ไม่ใช่ไฟเบอร์อย่างมาก ซึ่งแตกต่างอย่างมากกับไอโซโทรปีของวัสดุโลหะแบบดั้งเดิม เมื่อออกแบบชิ้นส่วน จำเป็นต้องจัดทิศทางของเส้นใยให้สอดคล้องกับทิศทางความเค้นหลัก ซึ่งสามารถทำได้โดยการตั้งค่ามุมการจัดเรียงไฟเบอร์ในซอฟต์แวร์การแบ่งส่วน เมื่อโหลดมาจากหลายทิศทาง พฤติกรรมเชิงกลแบบไอโซโทรปิกโดยประมาณสามารถทำได้โดยการสลับชั้นของเส้นใย
ความท้าทายด้านการปรับอุปกรณ์และต้นทุน
การพิมพ์ไฟเบอร์อย่างต่อเนื่องต้องใช้เครื่องอัดรีดแบบหลายช่องสัญญาณโดยเฉพาะและกลไกการนำเส้นใยที่มีความแม่นยำสูง ต้นทุนอุปกรณ์เป็นสามถึงห้าเท่าของเครื่องพิมพ์ FDM ทั่วไป สารกัดกร่อนคาร์บอนไฟเบอร์มีฤทธิ์กัดกร่อนหัวฉีดอย่างมาก หัวฉีดทองเหลืองมีอายุการใช้งานเพียงไม่กี่ชั่วโมง ขอแนะนำให้ใช้เหล็กชุบแข็งหรือหัวฉีดทับทิม การควบคุมความสอดคล้องของการจัดเรียงเส้นใยในการผลิตจำนวนมากยังคงต้องมีวงจรการตรวจสอบกระบวนการเป็นหลักประกัน
ส่งโมเดล แบบแปลน รูปภาพ หรือบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร วิศวกรจะตรวจสอบวัสดุ กระบวนการ การตกแต่ง และการส่งมอบตามการใช้งานจริง