การพิมพ์ 3 มิติแบบกดด้วยความร้อนหลังการพิมพ์แบบต่อเนื่องด้วยเส้นใยคาร์บอนเสริมแรงเทอร์โมพลาสติก
โพสต์แมชชีนนิ่งร้อน
แม้ว่ากระบวนการขึ้นรูปแบบหลอมละลายแบบคลาสสิก (FDM) จะมีข้อดีโดยธรรมชาติในการผลิตชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อน แต่ส่วนประกอบที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีนี้ยังคงมีปัญหาด้านความแข็งแรงไม่เพียงพอและความต้านทานความร้อนต่ำ |
เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ การใช้วัสดุเสริมไฟเบอร์น้ำหนักเบา ความแข็งแรงสูงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมาก นักวิจัยบางคนผสมเส้นใยสับเป็นวัสดุเรซินและลวดเสริมใยแก้วที่ผ่านกระบวนการสำหรับ FDM แม้ว่ากระบวนการ FDM ทั่วไปที่สืบทอดมาจากลวดเสริมด้วยเส้นใยที่สับแล้วจะมีข้อได้เปรียบในการสร้างส่วนประกอบทางธรณีมอร์ฟิคที่ซับซ้อน การเพิ่มความแข็งแกร่งของผลิตภัณฑ์นั้นไม่ชัดเจนนัก และไม่สามารถตอบสนองความต้องการด้านความแข็งแรงสูงที่เราคาดไว้ได้ . เมื่อเทียบกับวัสดุเสริมแรงด้วยเส้นใยที่สับแล้ว วัสดุเสริมแรงด้วยเส้นใยแบบต่อเนื่องสามารถเพิ่มความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก แต่เนื่องจากข้อจำกัดของเส้นใยอย่างต่อเนื่อง วิธีการปั้นจึงขาดความสามารถในการสร้างชิ้นส่วนโครงสร้างที่ซับซ้อน
เพื่อที่จะแก้ปัญหาดังกล่าวของการขึ้นรูปแบบต่อเนื่องด้วยเส้นใยเสริมแรง นักวิจัย MY และ YK จากโรงเรียนมัธยมศึกษาตอนปลายของญี่ปุ่น เชี่ยวชาญในการออกแบบและผลิตหัวฉีดชนิดใหม่ (ภาพที่ 1)
ซึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์เสริมแรงด้วยเส้นใยแบบต่อเนื่องทั่วไป หัวฉีดใช้อุปกรณ์ป้อนสองตัวเพื่อควบคุมการป้อนลวดเทอร์โมพลาสติกเสริมแรงด้วยคาร์บอนไฟเบอร์แบบต่อเนื่องและลวดเรซินเพิ่มเติม ลวดเทอร์โมพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยต่อเนื่องที่ใช้โดยพวกเขาคือลวดที่ทำจากคาร์บอนไฟเบอร์ห่อ PA6 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม. โดยที่ปริมาณคาร์บอนไฟเบอร์ Vf ถูกควบคุมที่ 50% และวัสดุเรซินเพิ่มเติมคือไนลอน 645 เดี่ยว - ส่วนตัดขวางของเลเยอร์ที่พิมพ์โดยหัวฉีดแสดงในรูปที่ 2 ส่วนล่างของชั้นเดียวเป็นวัสดุเทอร์โมพลาสติกเสริมแรงด้วยเส้นใยแบบต่อเนื่อง และส่วนบนเป็นวัสดุเรซินเพิ่มเติม ดังจะเห็นได้จากรูป วัสดุเรซินเพิ่มเติมสามารถทดแทนการเสริมแรงด้วยเส้นใยได้ ร่องของวัสดุช่วยลดการเกิดช่องว่างระหว่างการพิมพ์
นอกจากนี้ MY และ YK ยังใช้อุปกรณ์ที่พัฒนาโดยพวกเขาเพื่อเตรียมชิ้นงานทดสอบแรงดึงและผ่านการทดสอบแรงดึงทางกล ผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าโมดูลัสยืดหยุ่น E ของตัวอย่างมีค่าถึง 53 Gpa อัตราส่วนของปัวซอง γ 0.39 และความต้านทานแรงดึง σb 701 MPa
จากการสังเกตของ MY และ YK พวกเขาคาดการณ์ว่าการมีอยู่ของรูพรุนภายในในชั้นเดียวของชิ้นส่วนที่ขึ้นรูปมีผลอย่างมากต่อคุณสมบัติเชิงกลของผลิตภัณฑ์ และสันนิษฐานว่าต่อมาได้กำหนดกระบวนการบำบัดความร้อน ตามลักษณะของวัสดุที่ให้ความร้อนแก่ตัวอย่าง และการกดร้อนเพื่อขจัดความพรุนภายใน ผลการวิจัยพบว่าการอบชุบด้วยความร้อนไม่ได้เพิ่มค่าความต้านทานแรงดึงของตัวอย่างอย่างมีนัยสำคัญ (20%) แต่ตัวอย่างหลังการกดร้อนเพิ่มค่าโมดูลัสยืดหยุ่นและความต้านทานแรงดึงเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับตัวอย่างที่ไม่ผ่านการบำบัด นักวิจัยเชื่อว่ากระบวนการกดร้อนช่วยขจัดรูขุมขนในชั้นเดียว และส่งผลให้คุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก
ข้อมูลอ้างอิง:Yamawaki, M., &Kouno, Y. (2018). การแปรรูปและการกำหนดลักษณะทางกลของเทอร์โมพลาสติกเสริมคาร์บอนไฟเบอร์แบบต่อเนื่องโดยใช้พรีฟอร์มโดยการพิมพ์สามมิติและผ่านการขึ้นรูปแบบกดร้อน วัสดุคอมโพสิตขั้นสูง 27(2), 209-219. ดอย: 10.1080/09243046.2017.1368840
ลิงค์บทความนี้: การพิมพ์ 3 มิติแบบกดด้วยความร้อนหลังการพิมพ์แบบต่อเนื่องด้วยเส้นใยคาร์บอนเสริมแรงเทอร์โมพลาสติก
คำสั่งพิมพ์ซ้ำ: หากไม่มีคำแนะนำพิเศษ บทความทั้งหมดในเว็บไซต์นี้เป็นต้นฉบับ โปรดระบุแหล่งที่มาของการพิมพ์ซ้ำ:https://www.cncmachiningptj.com/ ขอบคุณ!
PTJ® นำเสนอ Custom Precision . อย่างเต็มรูปแบบ เครื่องจักรกลซีเอ็นซีประเทศจีน บริการ ISO 9001:2015 & AS-9100 ได้รับการรับรอง ความแม่นยำอย่างรวดเร็ว 3, 4 และ 5 แกน เครื่องจักรซีเอ็นซี บริการรวมถึงการกัด การกลึงตามข้อกำหนดของลูกค้า สามารถใช้ชิ้นส่วนโลหะและพลาสติกที่มีความคลาดเคลื่อน +/- 0.005 มม. บริการรอง ได้แก่ CNC และการเจียร, เจาะ,หล่อตาย,แผ่นโลหะ และ การกระแทกให้ต้นแบบ ดำเนินการผลิตเต็มรูปแบบ การสนับสนุนทางเทคนิค และการตรวจสอบเต็มรูปแบบ ให้บริการ ยานยนต์, การบินและอวกาศ, แม่พิมพ์และฟิกซ์เจอร์, ไฟ LED,ทางการแพทย์,จักรยาน และผู้บริโภค อิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรม ส่งมอบตรงเวลา บอกเราสักเล็กน้อยเกี่ยวกับงบประมาณของโครงการและเวลาการส่งมอบที่คาดหวัง เราจะวางกลยุทธ์กับคุณเพื่อให้บริการที่คุ้มค่าที่สุดเพื่อช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมาย ยินดีต้อนรับที่จะติดต่อเรา ( sales@pintejin.com ) โดยตรงสำหรับโครงการใหม่ของคุณ
- เครื่องจักรกล 5 แกน
- การกัดซีเอ็นซี
- เครื่องกลึง Cnc
- อุตสาหกรรมเครื่องจักรกล
- กระบวนการตัดเฉือน
- การรักษาพื้นผิว
- การขึ้นรูปโลหะ
- เครื่องจักรกลพลาสติก
- แม่พิมพ์ผงโลหะ
- หล่อตาย
- แกลเลอรี่อะไหล่
- ชิ้นส่วนโลหะรถยนต์
- อะไหล่เครื่องจักร
- LED ฮีทซิงค์
- ชิ้นส่วนอาคาร
- อะไหล่มือถือ
- ชิ้นส่วนทางการแพทย์
- ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
- การตัดเฉือนแบบพิเศษ
- ชิ้นส่วนของจักรยาน
- เครื่องจักรกลอลูมิเนียม
- เครื่องจักรกลไทเทเนียม
- เครื่องจักรกลสแตนเลส
- การตัดเฉือนทองแดง
- เครื่องจักรทองเหลือง
- เครื่องจักรกลซุปเปอร์อัลลอย
- พีค แมชชีนนิ่ง
- เครื่องจักร UHMW
- เครื่องจักร Unilate
- PA6 เครื่องจักร
- พีพีเอส แมชชีนนิ่ง
- เทฟลอนแมชชีนนิ่ง
- อินโคเนลแมชชีนนิ่ง
- การกลึงเหล็กกล้าเครื่องมือ
- วัสดุเพิ่มเติม