Imprimare piese 3D din fibră de carbon și alte materiale

Un nou mod de a produce piese cu rezistența aluminiului.

Piese în serie mică

Prototipuri

Matrițe de ștanțare

Tehnologie

Imprimantă

O imprimantă 3D profesională, premiată pentru materialul compozit de fibră de carbon pe care îl folosește – creat în jurul procesului de Continuous Fiber Reinforcement (CFR) – pentru a produce în mod fiabil piese rezistente. Are un cadru unibody din aluminiu, care asigură precizie ridicată și repetabilitate. Un sistem întărit de extrudare permite dispozitivului să imprime Onyx — un filament de nylon umplut cu microfibre de carbon, care afectează sistemele tradiționale de extrudare — în mod fiabil pe parcursul, a mii de ore de imprimare.

Precizie și Rezistență de Nivel Industrial

Dispozitivul este realizat pentru a fi ușor de operat și întreținut — de la componente ușor accesibile (cum ar fi duzele și tuburile de alimentare) la caracteristici orientate spre ușurința utilizării, cum ar fi patul de imprimare, care poate fi îndepărtat și înlocuit cu o repetabilitate de 10 μm. Pe lângă caracteristicile mai comune ale imprimării FFF (Fused Filament Fabrication), Mark Two dispune de un sistem de întărire cu fibră de a doua generație, care vă permite să integrați fibre continue în piese. Imprimantele compozite Markforged sunt capabile să imprime piese întărite cu fibră continuă, care pot fi la fel de rezistente ca aluminiul prelucrat mecanic.

Aplicații

Exemple

Piese auto, echipamente industriale, geometrii complexe, piese de schimb, piese rezistente la coroziune, inserturi rezistente la uzură, unelte pentru formare, matrite și puncții, fabricație de piese din tablă, unelte de formare și prototipuri, brațe robotice, dispozitive de inspecție, părți destinate utilizării finale.

Materiale

_	Fibră de carbon	Fibra continuă de nivel inițial pentru aplicații industriale – Rezistența la încovoiere: 200 MPa. Fibra de sticlă este fibra continuă — un material capabil să producă piese de 10 ori mai rezistente decât ABS, când este așezat într-un material de bază compozit precum Onyx. Fibra de sticlă este materialul principal care poate oferi o alternativă mai accesibilă la fibra de carbon. Fibra de sticlă reprezintă nivelul nostru de bază pentru fibre continue, oferind o rezistență ridicată la un preț accesibil. Este de două ori și jumătate mai puternică și de opt ori mai rigidă decât Onyx. Întărirea cu fibră de sticlă duce la obținerea de unelte puternice și robuste.
_	Fibră de sticlă	Fibră continuă termorezistentă pentru piese puternice în medii cu temperatură înaltă. Rezistența la încovoiere: 420 MPa. Fibra de sticlă de rezistență înaltă la temperaturi înalte (HSHT) este definită de două caracteristici: rezistență înaltă (aproape egală cu Aluminiul 6061-T6) și rezistența la temperaturi înalte. Deși nu este la fel de rigidă ca fibra de carbon continuă, piesele Onyx întărite cu HSHT sunt puternice atât la temperaturi scăzute, cât și înalte. Ca rezultat, întărirea HSHT este cel mai bine utilizată pentru piese în medii cu temperaturi înalte, cum ar fi matrițele, autoclavele și altele. Fibra de sticlă cu rezistență înaltă la temperaturi ridicate (HSHT) prezintă o rezistență similară cu cea a aluminiului și o toleranță mare la căldură. Este de cinci ori mai puternică și de șapte ori mai rigidă decât Onyx și este cel mai potrivit material pentru piesele care sunt supuse la temperaturi de funcționare ridicate.
_	Aramid Fiber (Kevlar®)	Fibră continuă dură, indicată pentru aplicații cu impact ridicat, realizată cu fibră Dupont™ Kevlar®. Rezistența la încovoiere: 240 MPa. Fibra aramidică este o fibră continuă specializată, bazată pe Kevlar®, cunoscută pentru faptul că absoarbe foarte bine energia și are durabilitate extremă. Când este așezată în Onyx sau în alt material de bază compozit, această fibră produce piese rezistente la impact care sunt aproape imposibil de distrus. Este o fibră perfectă pentru utilizare în realizarea de piese folosite în medii solicitante sau care sunt supuse la manevre repetitive. Kevlar® posedă o durabilitate excelentă, ceea ce îl face optim pentru piesele care sunt supuse presiunilor repetate și bruște. Este la fel de rigid ca și fibra de sticlă, dar mult mai ductil, ceea ce îl face indicat într-o gamă largă de aplicații.
_	Fibră de sticlă HSHT	Fibră continuă termorezistentă pentru piese puternice în medii cu temperatură înaltă 0 Rezistența la încovoiere: 420 MPa. Fibra de Sticlă de Rezistență Înaltă la Temperaturi Înalte (HSHT) este definită de două caracteristici: rezistență înaltă (aproape egală cu Aluminiul 6061-T6) și rezistență în temperaturi înalte. Deși nu este la fel de rigidă ca Fibra de Carbon Continuă, piesele Onyx întărite cu HSHT sunt puternice atât la temperaturi scăzute cât și înalte. Ca rezultat, întărirea HSHT este cel mai bine utilizată pentru piese în medii cu temperaturi înalte cum ar fi matrițele, autoclavele și altele. Fibra de sticlă cu rezistență înaltă la temperaturi ridicate (HSHT) prezintă o rezistență similară cu cea a aluminiului și o toleranță mare la căldură. Este de cinci ori mai puternică și de șapte ori mai rigidă decât Onyx și este cel mai potrivit pentru piesele care sunt supuse la temperaturi de funcționare ridicate.
_	Onyx™	Fibră de carbon micro umplută cu nylon, care formează fundamentul pieselor compozite. Rezistența la încovoiere: 71 MPa. Onyx™ — materialul nostru de bază compozit principal — este un nylon umplut cu fibră de carbon micro, care produce piese precise, cu un finisaj de suprafață aproape impecabil. Puține materiale au versatilitatea Onyx; acesta oferă rezistență înaltă, tenacitate și rezistență chimică atunci când este imprimat singur și poate fi întărit cu fibre continue pentru a produce piese la rezistența aluminiului. În prezent, există peste un milion de piese Onyx.
_	Nylon	Termoplastic neted de inginerie, care poate fi ușor vopsit sau colorat. Rezistența la încovoiere: 50 MPa. Nylonul este un termoplastic nefolosit. Este un material non-abraziv care este excelent pentru suprafețele ergonomice și susținerea lucrărilor pentru piesele care sunt ușor de deteriorat. Poate fi vopsit sau colorat.
_	Smooth TPU 95A	TPU Neted 95A este un material asemănător cauciucului care, utilizat cu imprimantele compozite, oferă dezvoltatorilor de produse și producătorilor capacitatea de a crea, la cerere, piese flexibile, absorbante la impact. Producătorii au avut în mod tradițional dificultăți în producerea de piese flexibile în volume mici. Metodele convenționale de a face geometrii personalizate în aceste materiale necesită de obicei unelte unice, fapt care duce la costuri inițiale mari și termene lungi de livrare. Foarte puține sisteme de imprimare 3D pot produce piese viabile cu consistența și proprietățile mecanice necesare pentru producție.
_	Precise PLA	Precise PLA este un plastic ușor de imprimat, destinat modelării de concepte precise și validării acestora. Fiind bazat pe cel mai comun material pentru prototipare în printarea 3D, Precise PLA se imprimă fără să se deformeze și este disponibil într-o varietate de culori. Și, cel mai important, este accesibil ca preț, astfel încât puteți folosi cât aveți nevoie pentru a ajusta fin designurile înainte de implementare.

Beneficii

Diferit față de fabricația convențională

CFR (Continuous Fiber Reinforcement) se diferențiază semnificativ de fabricația convențională prin abilitatea de a întări piesele realizate prin Fabricația cu Filament Fuzionat (FFF) cu fibre continue. O mașină compatibilă cu CFR utilizează două sisteme de extrudare: unul pentru filamentul convențional FFF și al doilea pentru fibre continue sub formă de șuvițe lungi. Fibrele continue sunt așezate în straturi, înlocuind umplutura internă a pieselor FFF. Părțile rezultate sunt considerabil mai rezistente (chiar și de 10 ori mai rezistente decât orice material FFF) și pot înlocui piesele din aluminiu în aplicații specifice.

Geometrii 3D complexe la un cost redus

Imprimantele 3D excellează în fabricarea geometriilor complexe, datorită unui proces de tăiere și imprimare care generează automat instrucțiuni pentru mașină. În cazul mașinilor de substractie, complexitatea și costul au o relație exponențială – geometrii complexe 2D necesită o freză CNC cu 2 sau 3 axe și geometriile 3D necesită o freză CNC cu 3 până la 5 axe. Aceste mașini sunt costisitoare de programat și de operat, ceea ce îndeamnă îndrumările tradiționale de Proiectare Pentru Fabricație (DFM) să promoveze piese mai puțin complexe. Pentru piesele cu geometrii 3D complexe care necesită rezistență, doar fibra de carbon consolidată (CFR) este capabilă să se alinieze la rezistența metalului.

Siguranța Fibrei de Carbon

Permite imprimarea cu fibră de carbon a unor piese rigide, puternice, extrem de durabile și capabile să înlocuiască aluminiul prelucrat mecanic.

Personalizare înaltă

Simpla tranziție de la modelul CAD la piesă permite utilizatorilor CFR să modifice dinamic și rapid proiectele pentru a rezolva probleme specifice. Cu fabricația tradițională, producătorii se confruntă cu dificultatea de a alege între soluții generale, la cost redus, și soluții unicat, extrem de scumpe. Micile modificări aduc adesea creșteri de costuri. Din fericire, imprimarea 3D CFR permite utilizatorilor să creeze ușor piese personalizate, unicat.