Dlouhá léta platilo ve strojírenství dogma: "Co má vydržet, musí být z kovu." S příchodem průmyslových kompozitů se ale pravidla mění. Kdy dává smysl zahodit frézovaný dural a zvolit tištěný karbon?
V tomto článku se podíváme na data, pevnostní charakteristiky a reálné aplikace, kde kompozitní aditivní výroba poráží konvenční kovy.
Nejde o běžný plast na hračky. Bavíme se o matrici (typicky Nylon/PA12 nebo Polykarbonát) vyztužené sekanými uhlíkovými vlákny (Carbon Fiber). Tato vlákna dodávají materiálu extrémní tuhost a pevnost.
Podívejme se na srovnání materiálu PAHT-CF (High Temperature Nylon) a běžné hliníkové slitiny.
| Vlastnost | Hliník (6061) | Nylon-Carbon (PA-CF) | Vítěz |
|---|---|---|---|
| Hustota (g/cm³) | 2.7 | 1.2 | PA-CF (O 50 % lehčí) |
| Pevnost v tahu | 310 MPa | ~100-120 MPa | Hliník (Pro extrémní zátěž) |
| Cena výroby (malá série) | Vysoká (obrábění) | Nízká (tisk) | |
| Chemická odolnost | Vysoká | Vysoká (odolá olejům i rozpouštědlům) |
V robotice se počítá každý gram. Těžké hliníkové chapadlo zvyšuje setrvačnost a nutí vás použít silnější (a dražší) robot.
Řešení: Tištěné chapadlo z PA-CF je o polovinu lehčí. Robot může pracovat rychleji (kratší cyklový čas) a méně se opotřebovává.
Přípravek, se kterým operátor manipuluje celou směnu, by měl být lehký a ergonomický.
Řešení: 3D tisk umožňuje vytvořit organické tvary, které přesně padnou do ruky a neváží kila. Navíc nehrozí poškrábání montovaného dílu (plast je měkčí než lakovaný plech).
Při upínání dílů do CNC frézky potřebujete čelisti, které nepoškodí povrch obrobku.
Řešení: Tištěné čelisti z kompozitu jsou dostatečně pevné na upnutí, ale šetrné k povrchu.
Buďme féroví. Kompozitní tisk není všespásný. Kov stále vítězí tam, kde:
Pošlete nám STEP soubor vašeho kovového dílu. Zdarma posoudíme, zda je vhodný pro konverzi na kompozitní 3D tisk, a spočítáme úsporu hmotnosti. Poptat náhradu kovu
