導(dǎo)讀:碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的機(jī)械性能,能夠取代傳統(tǒng)金屬材料等其他材料。
碳纖維復(fù)合材料堅(jiān)固、密度低強(qiáng)度高、熱膨脹系數(shù)小,尤其是輕量化的優(yōu)異性能,被廣泛應(yīng)用于航空航天、工業(yè)制造、汽車生產(chǎn)、高端醫(yī)療等領(lǐng)域。
事實(shí)上,3D打印中的碳纖維可分為短切碳纖維、連續(xù)碳纖維2種。
短切碳纖維:含有碳纖維顆粒的長(zhǎng)絲,無(wú)論是尼龍?zhí)祭w維、PEEK碳纖維,還是與碳纖維結(jié)合的其他基礎(chǔ)聚合物,都以相同的方式工作。來(lái)自擠出機(jī)的熱量使長(zhǎng)絲柔韌,并使嵌入的碳纖維在打印方向上對(duì)齊,從而使最終打印件具有強(qiáng)度和剛度。不同品牌的碳纖維線材所含的碳釬維百分比不一樣,不過(guò)通常碳纖維含量在20%左右。
連續(xù)碳纖維:碳纖維打印的第二種方法是連續(xù)碳纖維(CCF),它使用雙擠出噴嘴。一個(gè)鋪設(shè)一層連續(xù)的碳纖維,而另一個(gè)鋪設(shè)一層另一種材料。這種方法制造的零件比使用短切纖維更堅(jiān)固,并提供更一致的負(fù)載分布。這種方法的另一個(gè)版本是連續(xù)纖維共擠出 (CFC),其中塑料材料和連續(xù)纖維在擠出機(jī)內(nèi)混合在一起。
接下來(lái)我們一起看看2022年最值得推薦的10款桌面碳纖維3D打印機(jī)都有哪些。
Anisoprint Composer A4 & A3
來(lái)自俄羅斯制造商Anisoprint(現(xiàn)位于盧森堡)推出了其經(jīng)濟(jì)易用的桌面復(fù)合材料連續(xù)纖維3D打印機(jī)A4 / A3。
據(jù)Anisoprint官網(wǎng)顯示,其3D打印設(shè)備制造出的部件,強(qiáng)度可得到30倍的提升,最高達(dá)到2倍于鋁合金的強(qiáng)度,而其重量卻只有鋁合金的二分之一。
支持材料CFC PA(短纖增強(qiáng)尼龍),復(fù)合材料連續(xù)碳纖維CCF,復(fù)合材料連續(xù)玄武巖纖維CBF。
- 產(chǎn)品尺寸:A4:610 x 400 x 400mm;A3:720 x630 x490mm
- 構(gòu)建體積:A4:297×210×140mm;A3:460 x 297 x 210mm
- 使用技術(shù):CFC/FDM
- 噴頭最高溫度:270°
- 腔體最高溫度:120°
- 設(shè)備售價(jià):大約A4 16,500美元;A3 30,000美元
Anisoprint將干纖維進(jìn)行預(yù)浸潤(rùn)處理加工,制備成可用于3D打印的CCF連續(xù)復(fù)合碳纖維線材,并通過(guò)獨(dú)創(chuàng)的復(fù)合纖維共擠技術(shù)CFC,靈活地將連續(xù)碳纖維層層鋪設(shè)到打印件中。
另外,Anisoprint耗材開源支持第三方材料,還可以做到將連續(xù)纖維直接以點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D打印,這是其他碳釬維材料3D打印機(jī)所沒(méi)有的。
Markforged Mark Two
Mark Two是一款專業(yè)碳纖維復(fù)合材料3D打印機(jī),采用連續(xù)纖維增強(qiáng) (CFR) 3D打印技術(shù)??蓱?yīng)用于無(wú)人機(jī)、工裝夾具、航空航天等領(lǐng)域。
支持材料包括玻璃纖維、碳纖維、凱夫拉纖維、尼龍等。
- 產(chǎn)品尺寸:584 x 330 x 355mm
- 構(gòu)建體積:320 x 132 x 154mm
- 使用技術(shù):CCF/FDM
- 噴頭最高溫度:未知
- 腔體最高溫度:未知
- 設(shè)備售價(jià):$19,900
Mark Two使用雙材料打印系統(tǒng),一個(gè)噴嘴擠出Markforged的​​專有材料Onyx(碳填充尼龍)。另一個(gè)噴嘴用連續(xù)的纖維束(碳纖維、凱夫拉爾或玻璃纖維)加固Onyx。這種連續(xù)的碳纖維增強(qiáng)工藝能夠生產(chǎn)出具有高強(qiáng)度和多功能性的最終用途零件。
同時(shí),Markforged為了簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程,還開發(fā)了自己的Eiger軟件,方便用戶的使用。另外,Mark Two之外,Markforged還生產(chǎn)了更先進(jìn),打印尺寸更大的工業(yè)級(jí)連續(xù)碳釬維3D打印機(jī)X7、FX20。
Desktop Metal Fiber
Fiber是唯一一款自動(dòng)纖維放置 (uAFP) 的復(fù)合3D打印機(jī),由美國(guó)3D打印機(jī)制造商Desktop Metal在2019年推出。
Fiber具有兩個(gè)打印頭:一個(gè)專用于連續(xù)碳纖維或玻璃纖維帶,另一個(gè)專用于擠出短切碳纖維或玻璃纖維長(zhǎng)絲。
該打印機(jī)專為多功能性而設(shè)計(jì),支持廣泛的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,以實(shí)現(xiàn)從消費(fèi)電子產(chǎn)品到汽車的廣泛應(yīng)用。
- 產(chǎn)品尺寸:586 x 620 x 939mm
- 構(gòu)建體積:310 x 240 x 270mm
- 使用技術(shù):CCF/FDM
- 噴頭最高溫度:未知
- 腔體最高溫度:149°C
- 設(shè)備售價(jià):$15,495/年(只租不賣)
Fiber的uAFP打印頭采用閉環(huán)熱控制,可沉積低孔隙率、連續(xù)纖維增強(qiáng)材料,而FFF打印頭可實(shí)現(xiàn)高分辨率外殼。
該機(jī)器可以打印帶有碳纖維的PEEK、PEKK 和PA6,設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)孔隙率小于1%且連續(xù)纖維負(fù)載量高達(dá)60%的部件,并且可以制造可承受高達(dá)250°C溫度的阻燃部件。 不過(guò)和常見的機(jī)器出售模式不同,Desktop Metal的Fiber 3D打印機(jī)并不售賣,只支持按年出租。
Stratasys F123CR系列
Stratasys的F123CR系列打印機(jī)包括F190 CR和F370 CR復(fù)合打印機(jī),兩款設(shè)備均可使用ABS-CF10和FDM Nylon-CF10碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。 同時(shí)結(jié)合可溶性支撐材料,可以打印高度復(fù)雜的零件。
- 產(chǎn)品尺寸:1626 x 864 x 711mm
- 構(gòu)建體積:F190CR:305 x 254 x 305mm;F370CR:355 x 254 x 355mm
- 使用技術(shù):FDM
- 噴頭最高溫度:未知
- 腔體最高溫度:未知
- 設(shè)備售價(jià):大約$119,000
F190CR和F370CR都集成了GrabCAD打印軟件,用于簡(jiǎn)化CAD到打印的工作流程。 對(duì)于想要更深入地控制打印選項(xiàng)的用戶,F(xiàn)370CR中還包含Stratasys的Insight軟件。其MTConnect功能可讓用戶輕松將打印機(jī)集成到連接的工廠車間,從而收集、分析和顯示機(jī)器數(shù)據(jù),例如打印作業(yè)設(shè)置。
MakerBot Method X
2020年,MakerBot推出了其升級(jí)款碳纖維3D打印機(jī) Method X,主要面向汽車、航空等行業(yè),打印輕量化的金屬零件替代品。
機(jī)器使用針對(duì)高強(qiáng)度和耐熱性進(jìn)行了優(yōu)化的碳纖維增強(qiáng)尼龍,包括碳纖維增強(qiáng)PA6和PA12。
- 產(chǎn)品尺寸:437 x 413 x 649mm
- 構(gòu)建體積:?jiǎn)螄婎^190 x 190 x 196mm;雙噴頭152 x 190 x 196mm
- 使用技術(shù):FDM
- 噴頭最高溫度:300°C
- 腔室最高溫度:110°C
- 設(shè)備售價(jià):$6,499
METHOD X可選配6合1模塊化高性能擠出機(jī),噴頭溫度最高可達(dá)300°C,支持316L不銹鋼線材的打印。新型的復(fù)合擠出機(jī)還配備了強(qiáng)化的金屬驅(qū)動(dòng)齒輪、耗材絲開關(guān)和可更換的硬化鋼噴嘴。
Method X 碳纖維版搭載了最高可達(dá)110°的循環(huán)加熱腔室,可均勻加熱并控制打印環(huán)境,從而使部件在z軸上的強(qiáng)度提高2倍,還能兼容更多類型的復(fù)合材料。另外,由于機(jī)器支持雙噴頭打印,使用SR-30在內(nèi)的水溶性支撐材料,可以獲得更佳的打印效果。
總而言之,MakerBot Method X機(jī)器憑借擠出機(jī)的可選性給用戶提供了更多選擇,是一款性價(jià)比不錯(cuò)的機(jī)器。
Raise3D E2CF
E2CF于2021年發(fā)布,是Raise3D專為碳纖維增強(qiáng)材料等復(fù)合材料研發(fā)的桌面型3D打印機(jī),旨在滿足醫(yī)療、汽車、航空航天、汽車等行業(yè)的需求。
這些領(lǐng)域往往會(huì)需要考量零部件的強(qiáng)韌性與比重,碳纖維正是他們所尋找的材料。
- 產(chǎn)品尺寸:607 x 596 x 465mm
- 構(gòu)建體積:?jiǎn)螄婎^330 x 240 x 240mm;雙噴頭295 x 240 x 240mm
- 使用技術(shù):FDM
- 噴頭最高溫度:300°C
- 平臺(tái)最高溫度:110°C
- 設(shè)備售價(jià):29999元
這款3D打印機(jī)擁有IDEX獨(dú)立雙擠出機(jī),可實(shí)現(xiàn)“鏡像打印”、“復(fù)制打印”,大幅提高生產(chǎn)效率。E2CF除了專屬搭配的PA12 CF材料,同時(shí)兼容巴斯夫、雷孚斯、捷普等多種以尼龍?zhí)祭w維、PETG為基材的短纖維復(fù)合增強(qiáng)材料。
針對(duì)尼龍和纖維增強(qiáng)材料的高吸水性,Raise3D專門為E2CF研發(fā)了兩個(gè)獨(dú)立的密封干燥箱,可使材料長(zhǎng)期保持低濕度,確保打印穩(wěn)定。
同時(shí),為了更好地進(jìn)行碳釬維材料打印,E2CF還配備了雙齒輪擠出系統(tǒng),硬度為hrc60+的噴嘴,HEPA空氣過(guò)濾器等。
Raise3D E2CF是推薦的桌面碳纖維3D打印機(jī)中價(jià)格最低的,但是無(wú)論是機(jī)器的性能,還是功能,這款機(jī)器都值得你看一看。
FUNMAT PRO 410
FUNMAT PRO 410是INTAMSYS-遠(yuǎn)鑄智能推出的一款智能多材料工業(yè)級(jí)3D打印機(jī),客戶群體主要集中在航空航天,汽車,醫(yī)療和研究行業(yè)等領(lǐng)域。
這是一款智能雙噴頭3D打印機(jī),CuCrZr噴嘴溫度可達(dá)500℃,平臺(tái)溫度可達(dá)160℃,腔室溫度可達(dá)90℃。
- 產(chǎn)品尺寸:720 x 620 x 1460mm
- 構(gòu)建體積:305 x 305 x 406mm
- 使用技術(shù):FDM
- 噴頭最高溫度:500°C
- 腔室最高溫度:90°C
- 設(shè)備售價(jià):未知
恒溫腔室搭配磁性的、可拆卸的玻璃板使得FUNMAT PRO 410可實(shí)現(xiàn)無(wú)翹曲打印,兼容PEEK, 碳纖PEEK-CF, PEKK, PPS等高性能材料,還可以打印像PA, PC, ABS, PETG這樣的工程塑料。同樣,這款機(jī)器擁有可加熱的打印料倉(cāng),提高打印的穩(wěn)定性。
為了獲得最佳的用戶體驗(yàn),該系統(tǒng)還安裝有自動(dòng)調(diào)平,斷電續(xù)打,線材堵塞或缺絲報(bào)警和7英寸智能面板,以實(shí)現(xiàn)舒適的控制。同時(shí)還允許用戶通過(guò)Wifi控制,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)攝像頭,可以在操作過(guò)程中跟蹤打印。
MAGIC-HT-M
與其他一邁 | IEMAI的產(chǎn)品組合一樣,MAGIC-HT-M是為高性能材料設(shè)計(jì)而成的高溫3D打印機(jī),該系統(tǒng)專為航空航天、汽車和能源等領(lǐng)域的工程級(jí)零件而設(shè)計(jì)。
支持?jǐn)嚯娎m(xù)打、斷料檢測(cè)、WIFI控制、云打印。
- 產(chǎn)品尺寸:505 x 435 x 515mm
- 構(gòu)建體積:220 x 220 x 220mm
- 使用技術(shù):FDM
- 噴頭最高溫度:450°C
- 腔室最高溫度:90°C
- 設(shè)備售價(jià):未知
MAGIC-HT-M是一款基于熔絲沉積(FFF)技術(shù)原理的3D打印設(shè)備,擁有高達(dá)450°C的打印溫度,120°C的熱床溫度,以及90°C的腔體溫度,支持市場(chǎng)上大部分高分子3D打印線材,包括特種工程塑料PEEK、PPSU、ULTEM、CFR-PA等。
另外配套了快拆式打印頭,使得后期維護(hù)更加簡(jiǎn)單;特質(zhì)高溫底板,保證與打印模型之間的粘接性。如果這款機(jī)器感覺太小,該公司還提供米級(jí)顆粒大尺寸3D打印機(jī)。
Ultimaker S5
Ultimaker是老牌桌面3D打印機(jī)廠商,成立于2011年,其真正讓大家所熟知的是曾經(jīng)的經(jīng)典機(jī)型Ultimaker2 開源3D打印機(jī)。今天的這款Ultimaker S5更多是走的準(zhǔn)工業(yè)級(jí)路線。
嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō),這不是一款專為碳釬維打印而設(shè)計(jì)的機(jī)器,但是Ultimaker S5能夠處理市場(chǎng)上大多數(shù)碳纖維增強(qiáng)材料。
- 產(chǎn)品尺寸:495 x 457 x 520mm
- 構(gòu)建體積:330 x 240 x 300mm
- 使用技術(shù):FDM
- 噴頭最高溫度:300°C
- 平臺(tái)最高溫度:110°C
- 設(shè)備售價(jià):68000元
Ultimaker S5同樣是一款模塊化雙噴頭3D打印機(jī),噴頭能夠自動(dòng)升降切換功能,還可快速插拔;同時(shí)支持自動(dòng)調(diào)平 + 動(dòng)態(tài)調(diào)平,讓打印操作更簡(jiǎn)單。
這款機(jī)器采用的后置遠(yuǎn)程進(jìn)料,使用2.85mm的線材,支持尼龍,CPE,PC,PP,PVA(水溶支撐耗材),碳纖維復(fù)合耗材,玻璃纖維復(fù)合耗材等。
支持AA, BB, CC 三種型號(hào)的噴頭可選,如果需要打印碳釬維等復(fù)合材料,需要單獨(dú)購(gòu)買Print Core CC Red 0.6 打印芯。這是一種超耐磨紅寶石噴嘴的熱端,能夠承受更高的溫度,并且能夠接受最堅(jiān)硬的線材。
如果你正在尋找一款能夠使用碳纖維和其他高級(jí)材料進(jìn)行打印的機(jī)器,Ultimaker S5是一個(gè)很好的選擇。
Flashforge Creator 4-S(金剛狼4-S)
2021年,閃鑄科技推出了針對(duì)設(shè)計(jì)、工程和制造公司的Creator 4系列3D打印機(jī)。為中小企業(yè)、工作室等產(chǎn)品設(shè)計(jì)、開發(fā)、生產(chǎn)提供多方案應(yīng)用選擇。其中Creator 4-S具有360 ℃的噴嘴溫度。
除了能夠打印碳纖維增強(qiáng)材料PACF外,還支持PET-CF、PP-CF、PA-GF、PC-ABS等多種材料。
- 產(chǎn)品尺寸:未知
- 構(gòu)建體積:400 x 350 x 500mm
- 使用技術(shù):FDM
- 噴頭最高溫度:360°C
- 腔體最高溫度:65°C
- 設(shè)備售價(jià):未知
Creator 4-S的封閉式構(gòu)建室提供65℃恒定腔溫和高達(dá)120℃的加熱打印床,400*350*500mm的打印幅面,能夠滿足大多數(shù)零件的打印需求。與Raise3D E2CF一樣,Creator 4-S的IDEX使用戶能夠同時(shí)使用兩個(gè)打印頭,使3D打印機(jī)的打印量翻倍。
在軟件方面,打印機(jī)配備了智能材料管理系統(tǒng),可根據(jù)使用的材料自動(dòng)設(shè)置加熱溫度。其他功能包括7英寸觸控屏操控,HEPA 13空氣過(guò)濾器和用于遠(yuǎn)程監(jiān)控的內(nèi)置攝像頭。
如果你想要購(gòu)買一款大尺寸的碳釬維3D打印機(jī),那建議考慮下這款Flashforge Creator 4-S 3D打印機(jī),因?yàn)樗拇蛴〕叽绱_實(shí)是足夠大,相比于前面幾款來(lái)說(shuō)。
本文中為大家介紹的10款桌面型碳纖維3D打印機(jī),有沒(méi)有適合你的?歡迎大家留言討論。
推薦有需要的公司購(gòu)買一臺(tái)碳釬維3D打印機(jī),這將可以助力公司縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,降低生產(chǎn)成本,有效提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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