青岛3d打印公司用长碳纤维增强的聚合物基体具有最大的潜力来替代金属并减少功能结构的总重量。了解为什么将3D打印和碳纤维相结合会彻底改变该解决方案。
多年来，复合材料行业显示出巨大的增长潜力，但它一直缺少能够满足复杂的技术和经济需求的突破性技术。诸如青岛3D打印之类的新型制造技术可以为复合材料加工带来巨大好处，并为汽车和航空航天等行业提供轻巧的解决方案。
碳纤维热塑性塑料复合材料–未来的材料
用长碳纤维增强的聚合物基体具有最大的替代金属和减少功能结构总重量的潜力。然而，就原材料成本，人工和通过模制或注塑制造产生的大量废料而言，用碳纤维复合材料生产零件可能非常昂贵。
碳纤维增强聚合物（CFRP）复合材料被认为是下一个工业突破的材料。预计对CFRP的需求将继续以每年10％-15％的速度增长，并在2021年有望达到100,000吨。碳纤维热塑性复合材料由于其重量轻而在航空航天和汽车工业中有很高的需求和机械强度。
尽管碳纤维复合材料是高要求应用的最佳选择，但对于许多行业而言，当前可用的工业级碳纤维复合材料的成本通常很高。碳复合材料的常规制造方法，包括压缩成型，注塑成型和自动纤维放置，会导致高生产成本。影响高成本的主要因素之一是加工的复杂性。CFRP的处理非常耗时和耗材，涉及多个阶段：模具准备，聚合物和碳纤维准备，渗透，固结，冷却和精加工。
增材制造技术的优势
增材制造或青岛3D打印服务在有效加工和材料使用方面具有降低生产成本的巨大优势。它可以减少生产过程中的各个互补阶段，例如利用模具制造零件或组装单独制造的零件。模具对制造成本有重大影响，因为模具的制造，运输和使用非常耗时，并且需要大量资源。高效的零件设计是3D打印制造的另一个优势，因为高性能工业级材料的3D打印有助于减少多余的装配细节以及打印件的总重量。
随着增材制造技术的不断改进，现在可以进行3D打印复合材料，尤其是碳纤维增强的聚合物复合材料。这一突破是青岛3D打印创新的又一例证，它有可能破坏传统的工业实践。
两全其美：3D打印和CFRP
碳纤维和增材制造技术以其出色的性能和可能性而备受关注。由于碳纤维的强度与钢一样强，重量轻了50％，因此行业迅速采用了这种可以印刷几乎任何几何形状的高科技材料。在减少结构重量方面，用碳纤维增强的新工程复合材料以及新型的高性能聚合物和液态树脂是一项重大成就。
随着汽车和航空航天行业对轻型解决方案的持续需求，专家预测济南3D打印复合材料将迅速增长，达到50亿美元。这种趋势是由3D打印CFRP不可否认的优势驱动的，包括：
1）易于处理，
2）潜在的成本降低，
3）增加零件的复杂性，
4）和功能集成（例如，将光纤传感器直接安装到复合结构中）。
用于CFRP的适合工艺的材料
降低重量最有前途的复合材料之一是碳纤维增强PEKK（聚醚酮酮），这种材料在增材制造中相对容易加工。聚合物化学是可以连续碳纤维增强的两种单体（对苯二甲酰和间苯二甲酰）的量身定制的组合。将碳纤维增强的PEKK与长丝挤出技术相结合可提供改善的机械性能，并开辟了在多个行业中进行新应用的可能性。
阿科玛与9T Labs（苏黎世）合作，这是一家专门从事热塑性复合材料3D打印的初创公司，该公司已开发出一种技术，该技术可以利用增材制造和先进的软件算法自动进行复合材料的制造。这种技术将使大规模生产使用阿科玛的复合材料部件的Kepstan ® PEKK。总之，在Kepstan的优异性能® PEKK聚合物和9T实验室设计软件方便的高性能部件的制造。
由UV固化树脂制成的3D打印纤维复合材料是增材制造中另一个令人兴奋的进步。N3xtDimension ®光固化性树脂的技术在工程过程的早期提供设计的自由度，使高性能的热固性树脂为不同类型的结构和功能纤维如碳纤维，玻璃纤维或光纤的的定制。阿科玛还采用了突破性的初创公司，合作连续复合材料，其革命性的连续纤维3D打印（CF3D ®）技术包括硬件，软件，材料和运动平台，使复合材料制造自动化和实惠。
CF3D ®技术，结合自定义N3xtDimension ®自Sartomer，阿科玛的业务线，光固化性树脂将创建一个模具少和外的高压釜在所有维度上为使用拓扑优化的结构的能力以操纵纤维的复合材料制造过程各向异性纤维。驾驶可测量降低成本，消除了传统制造障碍，CF3D ®是终端应用更加高效和裁剪解决方案。组合连续纤维具有高性能的热固性树脂使CF3D ®打印低成本，复杂的复合材料部件的净形添加剂的制造过程。
结论
通常，纤维复合材料提到的问题是材料的可加工性。为了满足市场对材料可加工性的特定需求，阿科玛（Arkema）的3D打印解决方案设计了高性能材料，以适应增材制造的加工挑战。用碳纤维增强的聚合物或液态树脂偶联增材制造是实现该行业轻量化和高性能件的革命性一步。
阿科玛致力于与创新公司合作，在材料层面提供定制服务，并坚信紧密的合作伙伴关系将帮助最终用户超越过去的性能限制，从而站在3D打印和工业发展的最前沿。