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中國首款碳纖維耗材力學(xué)性能評測

時間:2015-06-30 16:35 來源:南極熊 作者:中國3D打印網(wǎng) 閱讀:
    碳纖維FDM線材是由香港大學(xué)院校及塑料行業(yè)的專家研發(fā),在EASY 3D深圳怡昇隆實業(yè)有限公司生產(chǎn)的高強度PLA聚合物的基礎(chǔ)上改進的。新型線材可用于許多方面,它的剛性、尺寸穩(wěn)定性和耐熱性使其非常適于打印無人機、航空航天和汽車零部件的原型對象。據(jù)官方介紹,該材料擁有極高的“彎曲模量”,其剛性是PLA的兩倍以上,但又不是非常脆。而且它還具有非常高的熔體強度、很高的熔體粘度,良好的尺寸精度和穩(wěn)定性。

為了驗證碳纖維3D打印耗材的物理特性,我們對碳纖維(簡稱CF)和PLA/ABS對比測試。

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包裝



EASY 3D碳纖維耗材采用真空鋁塑膜包裝,防潮防靜電。。包裝上注明了材料的型號直徑。這種亮閃閃的包裝感覺很不錯,科技感十足,只是這樣看不到耗材的顏色(反正碳纖維都是黑色)。

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外觀



打開碳纖維耗材的包裝,我們就可以看見材料真身了。可能是包裝密封太好了,打開包裝有微微膠水味。碳纖維耗材的顏色為啞光黑,手感摸起來有磨砂感。彎折下有一定硬度,但容易折斷,看來韌性略差,材質(zhì)較脆。

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溫度測試



不同耗材的適用溫度是不一樣的,因此我們南極熊3D打印評測中心依舊首先進行溫度測試。打印過程中氣味很小,模型呈現(xiàn)啞光黑色。

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經(jīng)過測試比較,當(dāng)溫度高于205℃表面會粗糙變形,當(dāng)溫度低于175℃時耗材不易融化發(fā)生斷絲。

EASY 3D碳纖維耗材的最佳成形溫度在190℃左右,范圍為175~205℃。我們下面測試將采用190℃。

密度測試



我們設(shè)計打印了一個20mm寬的立方體,體積為8cm3。我們可通過測量重量,換算出材料的密度。

為了比較碳纖維耗材的特點,我們會橫向比較PLA和ABS材料(隨機抽選某品牌,不同品牌耗材密度可能會出現(xiàn)不一致,對比結(jié)果僅供參考)。

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經(jīng)過測量比對,它們的質(zhì)量分別為【PLA】10.0g,【ABS】7.3g,【CF】9.5g。

換算過后,密度為【PLA】1.25g/cm3,【ABS】0.91g/cm3,【CF】1.19g/cm3。


實際密度 PLA > CF > ABS 。


(不同品牌PLA和ABS耗材密度可能會出現(xiàn)不一致,對比結(jié)果僅供參考)

硬度測試



硬度是材料的抗變形能力。為了讓大家更直觀了解,我們設(shè)計一個帶有四個錐體和一個平面的測試模型,通過不同材料的互相擠壓,對比出彼此的硬度。

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測試結(jié)果是CF幾乎沒有凹陷變形的痕跡,而ABS和PLA均被碳纖維壓出凹痕。


實際硬度 CF > ABS > PLA 。


(不同品牌PLA和ABS耗材硬度可能會出現(xiàn)不一致,對比結(jié)果僅供參考)

強度測試



強度是耗材是否容易折斷和變形的指數(shù),我們通3D打印一樣的測試條,進行對比試驗。我們的測試條長120mm寬10mm高3mm,測試間隔為100mm。我們用很細(xì)的繩子拉折測試條的中部,并記錄拉斷瞬間的拉力。

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經(jīng)過測試,PLA材料韌性很好,居然沒有折斷,僅僅折彎,可承受的拉力在500N以上。而我們的碳纖維耗材拉斷力為347.8N,明顯優(yōu)于ABS的241.3N。


強度測試 PLA > CF > ABS 。


(不同品牌PLA和ABS耗材強度可能會出現(xiàn)不一致,對比結(jié)果僅供參考)

小編點評



深圳怡昇隆實業(yè)有限公司有很強的研發(fā)實力,這款耗材打破了國內(nèi)沒有碳纖維3D打印材料的局面。經(jīng)過物理性能評測,EASY 3D碳纖維耗材具有很強的硬度和較強的強度,密度適中,可以再3D打印無人機模型等方面廣泛應(yīng)用。

同時我們也希望怡昇隆研發(fā)團隊能夠繼續(xù)升級配方,改良脆性和韌度,使其性能相比PLA和ABS更加優(yōu)越。

EASY 3D碳纖維耗材開辟了國內(nèi)新的3D打印耗材種類,能夠幫助我們3D打印出的模型有更多功能和應(yīng)用。為了展現(xiàn)碳纖維FDM線材的出色性能,這種新材料可以3D打印出如一輛開源的遙控賽車/無人飛機等,具有一定實用價值和商業(yè)價值。有需要和感興趣的朋友,可以進行訂購。第一批產(chǎn)品已上市。這款線材的價位約人民幣298 / 0.7KG。(1.75mm / 3.0mm)

(責(zé)任編輯:admin)

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