hth华体会全站app3D打印材料聚光灯:Stratasys FDM尼龙12CF

Stratasys最近发布了FDM尼龙材料家族的新产品。这种新材料是一种充满碳的热塑性塑料，叫做尼龙12 cf．为了展示这个伟大产品的一些功能，我们把它们放在一起尼龙12 cf常见问题，功能，使用技巧和最佳实践信息。继续阅读，了解更多关于这个令人兴奋的新材料。

什么是尼龙为什么Stratasys要创建12CF ?

尼龙12CF是一种热塑性材料，添加了纤维来改善或改变其材料性能。这些纤维用于提高注塑件的强度、刚度和热性能。玻璃和碳纤维是最常用的，但许多其他材料可以用来提高其他性能，如稳定性和耐磨性。

Stratasys碳填充尼龙12CF由切碎的碳纤维填充，负载重量为35%。这使得它比普通尼龙更坚硬，在强度和刚度方面更接近聚醚酰亚胺．碳纤维和尼龙12的组合提供了非常高的强度重量比的材料，这是理想的应用，在强度和优化(减少)重量是重要的。通常，由于注射成型的成本，铝或其他金属合金等材料被用于热塑性塑料，而从材料性能的角度来看，热塑性塑料是可以接受的。使用尼龙12CF，我们现在可以达到所需的强度，并实现显著减轻重量的部件。

如图1下面，灯丝中的纤维朝着挤压的方向，这意味着材料的性能在整个材料中都是明确的和一致的，因此，这种材料被认为是复合材料。需要注意的是，碳纤维存在于层内，层与层之间不交叉，因此额外的强度仅在XY平面(或层内)，而不是在Z方向(或层与层之间)。这就产生了一种具有各向异性性质的材料，这意味着它在不同的方向上具有不同的材料性质。由于这种材料特性，您将会注意到材料属性有两个值，例如抗拉力量和弯曲一个是XY平面的方向，一个是Z轴的方向。所有FDM印刷材料都应该被认为是各向异性的，因为各层在Z和XY平面上也会产生不同的强度，但对于尼龙12CF来说，这种差异要大得多。

这是怎么回事比较到其他材料?

作为尼龙12CF发展的一个关键特征是其高强度重量比，我们将研究弯曲(或弯曲)强度和拉伸强度。弯曲强度是衡量材料刚度的一个很好的指标，被定义为“在弯曲载荷下抵抗变形的能力”，抗拉强度被定义为“抵抗被拉开的能力”，它们一起是衡量材料刚度和强度的一个很好的指标。对这些属性进行了测试，如图2并且，如前所述，由于这种复合材料的各向异性性质，它需要在XY平面和Z方向上进行表征。我们还将研究比重，因为比重是衡量材料密度和最终重量的指标。

看着表1下面我们可以看到尼龙12CF的XY弯曲强度(刚度)和拉伸强度现在比未填充的尼龙12大2倍，与ULTEM大致相同。当比较尼龙12CF在XY平面和Z轴上的强度和刚度时，可以看到碳纤维的各向异性影响，材料在XY方向上的强度和刚度是在Z方向上的两倍。

我们可以看到，尼龙12和尼龙12CF的刚度和强度在Z方向上基本上是相同的，因为纤维不跨层连接，而只是通过层连接。

我们还可以从ULTEM的XY刚度(21000 PSI)和Z刚度(11100 PSI)之间的差异中看到FDM材料的各向异性性质。这种各向异性行为是打印过程中产生的层的结果，并显示了层内强度(塑料强度)与层间强度(附着强度)的差异。有关其他材料属性信息，请参阅以下文件:

• 尼龙12数据表
• 尼龙12CF数据表
• ULTEM数据表

为什么不只是用聚醚酰亚胺吗?

尼龙12CF的强度和硬度与ULTEM一样，并且没有改善的温度和耐化学性，所以为什么我不直接使用ULTEM呢?这取决于力量与重量的比例。如果您正在为制造夹具/固定装置或任何汽车或航空航天应用制造零件，重量是一个关键因素。

我们可以看到尼龙12CF的SG是1.15,ULTEM的是1.27，这意味着用尼龙12CF打印出的相同部件与ULTEM部件相比，重量会减少10%。这对于具有大致相同强度的部件来说是重量的显著减轻。

怎么能我明白了吗?

尼龙12CF可用于Fortus 450mc FDM hth华体会全站app3D打印机并且需要服务人员来安装升级套件。这大约需要4个小时的安装。升级带有两个材料驱动块，一个材料y块和一个新的磁头。新部件由钛制成。当在尼龙12CF和任何其他材料之间使用时，头部需要更换，因此套件中有一个对接站，可以在不使用时存储未使用的头部(参见图3下文)。

SR-110 (Fortus Plus)用于支撑材料。注意，这是一种可溶性支撑，所以需要一个洗涤站来浸泡零件，溶解支撑材料。所述洗涤站含有氢氧化钠溶液，该溶液被加热和搅拌以迅速溶解所述支撑材料。有关移除支持材料的具体说明，请参阅下面“构建注意事项”部分中的链接文档。联系Javeli华体会视频直播n尼龙12CF升级套件的价格。

构建的关键考虑因素是什么?

像大多数工程级FDM热塑性塑料一样，有特定的加工和建造要求，以确保最佳的表面质量、强度和建造可靠性。有关于建造方向，切片高度，支撑风格，填充风格，牺牲塔的使用，建造模式和工具路径参数的建议，应该遵循。参考这个文档来获得关于这些参数的特定信息。

要记住的最重要的事情是材料是各向异性的，所以对施加的载荷和施加到零件上的弯曲有很好的理解是必要的，以适当地定位零件，以确保强度在所需的方向上。另一个好的经验法则是试着定位你的部分，以达到层与层之间的最大表面积。

与往常一样，在将材料切换到尼龙12CF后，确保完成良好的XYZ偏移校准是至关重要的。在做Z校准之前，花时间让XY进入规格(+/- 0.002”)。当做Z时，确保使用卡尺，并尽量使其在+/- 0.001”。

应用是什么?

• 机器人末端执行器(臂端加工)模具臂的末端是非常具体的部分是被塑造，所以要求经常变化。它们通常也需要低容量，因此它是3D打印的理想应用程序。hth华体会全站app传统上，这种工具是用铝加工的，但使用尼龙12CF可以制造更轻的工具，从而能够使用更小的级别，更低的成本机器人。从…中可以看出图4低于3D打印所提供的设计自由，也允许设计一个更简单的工具，从而显著降低重量和复hth华体会全站app杂性。

• 金属成型-金属模板已经成功地3D打印，并在钣金行业中使用了一段时间。hth华体会全站apphth华体会全站app3D打印允许任何人制造这些工具，比传统的金属CNC加工更快更便宜。由于尼龙12CF由于碳纤维而具有这样的耐磨性，预计这些形式将持续更长时间。

• 夹具/夹具/钻导-尼龙12CF的高刚度和轻重量使其成为夹具和夹具的理想选择。这种刚性也使其成为钻头导轨的良好选择-从而提高钻孔的精度。此外，刚度允许夹具是一个保形表面时，部分具有固有的灵活性，如。，轻型钣金。看到图6以金属镶件的钻夹具为例。

• Bracketry -轻便、坚固的FDM尼龙12CF支架可以在工业环境中取代金属支架，尤其适用于中等到高度复杂性的支架，这些支架需要多个组件或由于零件几何结构而难以进行机器设置。

如果您有兴趣升级您的Fortus 450mc 3D打印机，以利用这种惊人的材料，或想打印基准，请hth华体会全站app联系Javelin的3Dhth华体会全站app打印专家华体会视频直播我们很乐意帮忙!