Design of molds and carbon fiber pressing with Stepanek3D

Design of molds and carbon fiber pressing with Stepanek3D
Carbon fibers are successfully used across various industries, mainly for their benefit of high stiffness and strength with low relative weight. However, they have limited production possibilities, where the production of thin-walled parts by lamination of carbon fabrics was mainly used in practice.

Aditívna výroba však rozširuje využitia uhlíkových vlákien, kde sa lisujú častice uhlíka v epoxide. Čo konkrétne táto výroba prináša a kde sa môže využiť?

Prečo lisovať uhlíkové častice do formy?

  • Majú vysokú pevnosť a tuhosť pri nízkej relatívnej hmotnosti,
  • Vieme dosiahnuť zložitú geometriu (pomerne jednoducho),
  • Máme možnosť dodatočného opracovania brúsením, vŕtaním a pod.,
  • Z uhlíkových kompozitov su v rôznych priemysloch a aplikáciách overené výrobky.
Stepanek3D: uhlíkové častice a vlákna do formy  
   

Aké sú mechanické vlastnosti lisovaného uhlíka?

Na nasledovných grafoch budeme porovnávať celkovo 5 rôznych vzoriek:

  1. Strojovo opracovaný hliník,
  2. Lisované "krátke" vlákna s dĺžkou 12 mm do formy spolu s epoxidom,
  3. Lisované "krátke" vlákna s dĺžkou 12 mm + "dlhé" vlákna (dĺžka prispôsobená forme) do formy spolu s epoxidom,
  4. Kompozitné výtlačky technológie strojov Markforged - kombinácia materiálu Onyx a súvislých uhlíkových vlákien,
  5. Výtlačok stroja Markforged z čistého materiálu Onyx (Polyamid s uhlíkovou drťou).
Stepanek3D: uhlíkové častice a vlákna do formy  
   
 
Stepanek3D: uhlíkové častice a vlákna do formy  
   

Postup lisovania uhlíka:

  1. Naprojektovanie a vytlačenie formy z plastu,
  2. Navážanie správneho pomeru vlákien a epoxidu,
  3. Ošetrenie styčných plôch formy uvoľňovacím voskom,
  4. Postupné vkladanie zmesi vlákien a epoxidu,
  5. Uzavretie formy do zveráku – vytlačenie zvyškového epoxidu,
  6. Vytvrdenie – cca 24 hodín,
  7. Uvoľnenie výrobku z formy,
  8. Začistenie výlisku a post-processing.
Stepanek3D: uhlíkové častice a vlákna do formy  
   

Kedy sa využíva lisovanie uhlíka do formy?

  1. Kusová výroba,
  2. Tvarovo zložité diely s menším prierezom (pre zabezpečenie dostatočného lisovacieho tlaku),
  3. Kde sú dodržané určité geometrické zásady (pre zabezpečenie vytiahnutia dielu z formy),
  4. A kde dostačujú širšie tolerančné polia (orientačne ±1%, najlepšie bez opracovania ±1 mm).

Konkrétne aplikácie a oblasti využitia

  1. Tuning diely pre automotive - vizuálne aj funkčné diely,
  2. Funkčné diely v zbrojárskom priemysle,
  3. Funkčné diely v leteckom priemysle a modelárstve,
  4. Športové pomôcky a doplnky,
  5. Časti prípravkov v strojárstve,
  6. Iné diely, kde sa vyžaduje vysoký pomer pevnosti a tuhosti k hmotnosti pri nízkych množstvách a voľných toleranciách, kde to geometria z hľadiska výroby umožňuje.
Stepanek3D: uhlíkové častice a vlákna do formy  
   

Ako postupovať ak mám záujem výrobu výliskov z uhlíka? V prvom kroku je potrebné posúdiť vhodnosť tejto metódy a vyrobiteľnosť. Pre viac informácií nás kontaktujte cez webovú stránku alebo e-mailom

Author: Stepanek3D s.r.o.
  • 3D Tlač - Stepanek3D

    3D Tlač - Stepanek3D

    3D scanning, 3D printing, editing of 3D models, plastic atypes, custom production, small series production, production of plastic prototypes.
    Zvolenská cesta 6888/113
    Banská Bystrica

You Might Also Be Interested In

DESMA Elastomertechnik's global mold and cold runner production achieves record sales in 2024

27.1.2025 Klöckner DESMA Elastomertechnik GmbH, headquartered in Fridingen an der Donau, has been developing molding processes for sophisticated rubber and silicone articles of various sizes for almost six decades. One of DESMA's key competencies is that it...