Khác nhau giữa sợi thủy tinh và sợi cacbon khi in 3D, ứng dụng nào phù hợp

Cả sợi thủy tinh và sợi carbon là vật liệu gia cường được tùy chỉnh tốt. Cả hai đều đồng nghĩa với độ bền kéo rất cao trong thế giới vật liệu tổng hợp nhưng đã được sử dụng trong lịch sử cho các ứng dụng rất khác nhau và có danh tiếng khác nhau.

Sợi thủy tinh từ lâu đã được coi là một vật liệu rẻ tiền của người Bỉ. Đóng thuyền, các thành phần cấu trúc rẻ tiền, và các sản phẩm thoát nước tạo nên các ứng dụng chính cho vật liệu. Mặt khác, sợi cacbon đã đồng nghĩa với tốc độ và hiệu suất cao. Nó thường được thấy trên những chiếc xe đua, máy bay chở khách mới và các giải pháp thiết kế cao cấp khác. Trong bối cảnh in 3D, cả sợi carbon và sợi thủy tinh đều là sợi chất lượng cao có thể củng cố các bộ phận cấp kỹ thuật.

Vì vậy, hãy khám phá đâu là sợi gia cường liên tục tốt nhất cho ứng dụng của bạn!

sợi thủy tinh

Sợi thủy tinh được làm từ cát silic vô cơ, được nung nóng đến nhiệt độ cực cao và được kéo thành các sợi cực mịn vô định hình. Những sợi thủy tinh dài và cực mỏng này có độ bền kéo cực cao. Markforged có thể in 3D hai loại sợi thủy tinh khác nhau:

Sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh chịu nhiệt độ cao (HSHT) cường độ cao

Sợi thủy tinh có thể tạo ra một số cải tiến thuộc tính sản phẩm đáng kinh ngạc. Ví dụ, so với ABS, các bộ phận được in bằng sợi gia cường liên tục bằng sợi thủy tinh mạnh hơn gấp 20 lần và độ căng gấp 10 lần so với bộ phận in thông thường của ABS. Đối với dụng cụ / cố định sàn nhà máy hoặc tạo mẫu cường độ cao được chế tạo với chi phí, sợi thủy tinh thường là sự lựa chọn hoàn hảo.

Mặt khác, sợi thủy tinh HSHT được sử dụng tốt nhất để thay thế các chi tiết nhôm gia công quan trọng. Với khả năng chịu nhiệt và độ bền uốn vượt trội, chỉ đứng sau sợi carbon, sợi thủy tinh HSHT mang đến giải pháp gia cố liên tục hiệu quả về chi phí cho nhiều ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khả năng chịu nhiệt và va đập.

Ngoài ra, cả sợi thủy tinh và sợi thủy tinh HSHT cung cấp một số thuộc tính thứ cấp có khả năng độc đáo và có lợi. Mặc dù sợi gia cường thường có bề mặt phụ, khi một phần in bị mòn, sợi thủy tinh gia cố hoặc sợi thủy tinh HSHT có thể bị lộ. Các sợi trắng của sợi thủy tinh gia cố hoặc sợi thủy tinh HSHT thường bị sờn / lan rộng trên bề mặt hao mòn, cung cấp một dấu hiệu rõ ràng về sự kết thúc gần của cuộc sống. Ngoài ra, độ dẻo dai của sợi tiếp xúc thực sự có thể thêm thời gian vào tuổi thọ làm việc của bộ phận. . Có một dấu hiệu mặc quần áo rõ ràng và cũng như một đặc tính phòng chống mòn ở giai đoạn cuối có thể hữu ích trong các ứng dụng quy trình / công nghiệp trong thế giới thực.

Trong trường hợp các bộ phận quan trọng của các sản phẩm khác được sử dụng trong các điều kiện tải theo chu kỳ, thì việc gia cố sợi thủy tinh HSHT (đặc biệt) không chỉ có thể cung cấp sức mạnh gần với việc gia cố bằng sợi carbon mà không có nhược điểm của sự cố thảm khốc. Thay vào đó, nó mang lại năng suất dẻo với sự phục hồi năng lượng tối thiểu.

Vì cả hai biến thể sợi thủy tinh đều vô định hình, chúng cung cấp một giải pháp phóng xạ cải tiến cho nhiều ứng dụng cơ sở RF / ăng ten.

Sợi carbon

Mặt khác, sợi carbon được làm từ polymer hữu cơ, được xử lý ở nhiệt độ tương đối thấp, nhưng thông qua một loạt các phương pháp xử lý hóa học, nhiệt và cơ học phức tạp và được kết tinh bởi tự nhiên. Vật liệu kết quả có một trong những tỷ lệ cường độ cao nhất so với trọng lượng tồn tại – cao hơn cả thép và titan.

Trong in 3D, sợi carbon là sợi liên tục được lựa chọn cho độ cứng. Nó cứng hơn 25 lần so với ABS và gấp 2 lần so với bất kỳ sợi gia cường liên tục Markforged nào khác.

So với nhôm 6061, sợi carbon in 3D có tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao hơn 50% về độ uốn và 300% trong một thời điểm kéo, làm cho sợi này trở thành vật liệu tối ưu cho các đặc tính tối đa.

Gia cố liên tục bằng sợi carbon đã được sử dụng để tạo ra đồ gá / đồ đạc phù hợp và dụng cụ chuyên dụng cho một số doanh nghiệp lớn nhất và có uy tín nhất trên toàn cầu thông qua các bộ phận sử dụng một lần cho các ứng dụng đua xe thể thao cao cấp.

Sự phát triển của các chi tieets được thiết kế thế hệ phức tạp hơn trong ngành công nghiệp thường dẫn đến một yêu cầu công cụ phức tạp đối với gia công sau hoàn thiện trên các máy phay 5 trục đắt tiền. Các công ty in 3D đang tích cực tham gia vào nhiều cơ hội điểm chuẩn trên toàn cầu để có trọng lượng cực kỳ nhẹ, đặc biệt rất phù hợp với công cụ phù hợp với các công cụ cho phép các nhà lãnh đạo trong Công nghiệp 4.0, nhận ra tiềm năng đầy đủ nhất của họ.

Nguồn: https://markforged.com/blog/fiberglass-vs-carbon-fiber/