3D-printen met koolstofvezel: welk CF-filament voor welk onderdeel

Bij 3D-printen met koolstofvezel wordt filament gebruikt dat gevuld is met gehakte koolstofvezel. Daardoor is een onderdeel duidelijk stijver en maatvaster dan hetzelfde onderdeel zonder vulling. 3Descu print drie koolstofvezelkwaliteiten in FDM, allemaal direct geprijsd: koolstofvezelgevuld voor mallen en opspanningen die hun positie moeten houden, PETG CF voor beugels die in gewone PETG doorbuigen, en ABS CF voor grote of warme onderdelen die in gewone ABS kromtrekken. Kies vezel voor stijfheid, niet voor slagvastheid: het onderdeel buigt minder door, maar verdraagt een harde klap slechter.

Alle drie komen mat en licht gestructureerd uit de printer, wat laaglijnen verbergt en vaak betekent dat er geen nabewerking nodig is. Ze worden in filament geprint op de 3Descu-vloot van 200+ printers in Targu-Jiu, Roemenië.

Gratis offerte - geen account nodig, en er wordt niets in rekening gebracht voordat u de offerte accepteert.

De drie koolstofvezelkwaliteiten bij 3Descu: de belangrijkste feiten

Kool­stof­ve­zel­ge­vuld
Het best voor	Mallen en op­span­nin­gen die hun positie moeten houden; stijve con­struc­tie­beu­gels; drone- en ro­bot­fra­mes; on­der­de­len die anders uit aluminium gefreesd zouden worden
On­ge­schikt voor	On­der­de­len die moeten kunnen buigen; on­der­de­len die klappen opvangen; fijn cos­me­tisch detail
Hitte	Hoog
Stijfheid	Zeer hoog
Slag­vast­heid	Laag
Buiten / UV	Alleen kort­du­rend
Water en che­mi­ca­li­ën	Niet ge­clas­si­fi­ceerd
Afwerking	Mat, licht ruw
Ma­te­ri­aal­pa­gi­na	Kool­stof­ve­zel­ge­vuld

PETG CF
Het best voor	Con­struc­tie­beu­gels en houders; drone- en RC-on­der­de­len; mallen die niet mogen door­bui­gen; lange vlakke on­der­de­len die in gewone PETG krom­trek­ken
On­ge­schikt voor	On­der­de­len die moeten buigen in plaats van breken; fijn cos­me­tisch detail; trans­pa­ran­te of glanzende af­wer­kin­gen
Hitte	Gemiddeld
Stijfheid	Hoog
Slag­vast­heid	Laag
Buiten / UV	Alleen kort­du­rend
Water en che­mi­ca­li­ën	Zelfde be­sten­dig­heid als PETG
Afwerking	Mat, licht ge­struc­tu­reerd
Ma­te­ri­aal­pa­gi­na	PETG CF

ABS CF
Het best voor	On­der­de­len dicht bij warmte; grote vlakke panelen die in gewone ABS krom­trek­ken; ge­reed­schap en pro­duc­tie­mal­len; be­hui­zin­gen die geboord of getapt worden
On­ge­schikt voor	On­der­de­len die moeten kunnen buigen; bui­ten­on­der­de­len die maan­den­lang in direct zonlicht staan; fijn cos­me­tisch detail direct van de machine
Hitte	Hoog
Stijfheid	Zeer hoog
Slag­vast­heid	Gemiddeld
Buiten / UV	Niet geschikt
Water en che­mi­ca­li­ën	Niet ge­clas­si­fi­ceerd
Afwerking	Mat; niet geschikt voor ace­tong­lad maken
Ma­te­ri­aal­pa­gi­na	ABS CF

Voor alle drie: 13 standaardkleuren in de calculator, met een RAL- of Pantone-code op aanvraag; onderdelen tot 320 x 320 x 320 mm op de standaardvloot en tot 500 x 500 x 500 mm op de grootformaatmachines; laaghoogte van 0,12 mm tot 0,28 mm, standaard 0,20 mm; en de prijs verschijnt direct op basis van uw bestand.

Dit zijn werkclassificaties die wij gebruiken bij het adviseren over een onderdeel, geen gemeten waarden. Een geprint onderdeel heeft niet de eigenschappen van de spoel waar het van komt: oriëntatie, wanden en infill veranderen allemaal het resultaat, dus vermeld elke kritische belasting in de opmerkingen bij de offerte.

Wat koolstofvezel echt oplevert: stijfheid, geen taaiheid

"Koolstofvezel" klinkt als sterkte, en daar beginnen verkeerde bestellingen. De vezel levert twee dingen: stijfheid, de weerstand tegen doorbuigen, en maatvastheid, het behouden van de vorm tijdens het afkoelen en na verloop van tijd. Het kost taaiheid. Een koolstofgevuld onderdeel weerstaat doorbuigen; het weerstaat een harde klap niet beter dan het basispolymeer, en vaak slechter.

De juiste vraag is dus hoe het onderdeel faalt. Als het doorbuigt, verplaatst of langzaam uit positie kruipt, lost vezel dat op. Als het barst bij vallen of stoten, maakt vezel het erger, en is het antwoord polycarbonaat of PC-ABS; zie de polycarbonaatgids.

Over gewicht: een geprint koolstofvezelonderdeel is lichter dan het gefreesde aluminium onderdeel dat het soms vervangt, maar het is niet zo stijf of sterk als aluminium. Het vervangt aluminium waar het metaal uit gemak is gekozen en niet vanwege de belasting, zoals opspanningen, frames en beugels in automatiseringscellen. 3Descu print geen metaal, dus een onderdeel dat echt van metaal moet zijn, heeft een metaalleverancier nodig.

Welke koolstofvezelkwaliteit voor welke toepassing

Koolstofvezelgevuld: opspanningen die niet mogen bewegen

De stijve kwaliteit voor algemeen gebruik, voor een opspanning die een werkstuk op zijn plaats houdt, een positioneernest, een kaliber of een frame dat niet mag doorbuigen of kruipen.

PETG CF: de upgrade van een PETG-onderdeel dat doorbuigt

PETG CF behoudt de bestendigheid van PETG tegen water en reinigingsmiddelen en het gemakkelijke printen, met veel minder doorbuiging en veel minder kromtrekken bij lange vlakke geometrie. Kies het wanneer een PETG-beugel in rust zijn vorm houdt maar onder belasting doorbuigt: het falen waartegen u ontwerpt is doorbuiging, geen breuk. Het is schurend en print langzamer dan gewone PETG, wat zich bij een grote bestelling uit in de levertijd en niet in de prijs van één onderdeel. De PETG-gids behandelt het basismateriaal.

ABS CF: grote of warme onderdelen die vlak moeten blijven

ABS CF lost het enige op wat grote ABS-onderdelen lastig maakt: krimp. Een lang vlak paneel dat in gewone ABS zou kromtrekken, houdt in ABS CF zijn vorm, met behoud van de hittebestendigheid en bewerkbaarheid van ABS. Het scoort ook Gemiddeld op slagvastheid, de meest vergevingsgezinde van de drie als een mal aan een lijn een stoot krijgt. Anders dan gewone ABS is het niet geschikt voor acetonglad maken, omdat de vezel boven het verweekte oppervlak blijft uitsteken. De ABS-gids behandelt het basismateriaal.

Snelle beslistabel

Het onderdeel...	Kies
Moet een werkstuk zonder kruip op zijn plaats houden	Kool­stof­ve­zel­ge­vuld
Is een PETG-beugel die onder belasting doorbuigt	PETG CF
Komt in contact met water of rei­ni­gings­mid­de­len en moet stijf zijn	PETG CF
Is een lang vlak paneel dat in ABS kromtrekt	ABS CF
Zit dicht bij warmte en moet een maat houden	ABS CF
Wordt na het printen geboord of getapt	ABS CF

Wanneer koolstofvezel de verkeerde keuze is

• Het onderdeel moet kunnen buigen. Klikverbindingen, filmscharnieren en clips hebben taaiheid nodig, geen stijfheid. Nylon PA12 is het filament voor herhaald buigen; zie de nylon PA12-gids.

• Het onderdeel vangt klappen op. Afschermingen en behuizingen die vallen horen in polycarbonaat of PC-ABS.

• Het oppervlak is waar het om draait. Fijn cosmetisch detail, glans of transparantie vallen buiten wat een vezelgevuld filament biedt. Kleine gedetailleerde onderdelen gaan naar hars.

• Het onderdeel staat maandenlang buiten. ABS CF is niet geschikt voor buiten, en de andere twee kwaliteiten alleen kortdurend. ASA is het filament voor buiten.

Ontwerpregels voor koolstofvezelonderdelen

De ontwerpregels van 3Descu gelden voor alle drie de kwaliteiten. De punten die het meest tellen:

• De laagrichting bepaalt nog steeds de sterkte. De vezel verstijft het onderdeel binnen elke laag; de hechting tussen lagen is nog steeds het basispolymeer. Vermeld in de opmerkingen uit welke richting de belasting komt.

• Leg het materiaal in de wanden. Een stijve beugel is stijf door zijn schil. Vier of vijf wanden doen meer dan extra infill; teken wanden in veelvouden van de rups van 0,42 mm.

• Benut de stabiliteit bij lange onderdelen. PETG CF en ABS CF zijn het antwoord wanneer een lang vlak onderdeel in de ongevulde kwaliteit kromtrekt. Zeer lange onderdelen hebben hun eigen regels, in de gids voor grootformaat 3D-printen.

• Schroefdraad en gaten. Gebruik inpersmoeren voor bevestigingen die meer dan eens worden losgedraaid. Behuizingen in ABS CF kunnen na het printen geboord of getapt worden.

• Afwerking. Het matte oppervlak verbergt laaglijnen beter dan welk ongevuld filament ook en heeft vaak geen nabewerking nodig. Reken niet op acetonglad maken van ABS CF.

Koolstofvezelkwaliteiten vergeleken met hun basispolymeren

Materiaal	Hitte	Stijfheid
PETG	Gemiddeld	Gemiddeld
PETG CF	Gemiddeld	Hoog
ABS	Hoog	Gemiddeld
ABS CF	Hoog	Zeer hoog
Kool­stof­ve­zel­ge­vuld	Hoog	Zeer hoog
Nylon PA12	Hoog	Gemiddeld

Materiaal	Slag­vast­heid	Buiten
PETG	Gemiddeld	Alleen kort­du­rend
PETG CF	Laag	Alleen kort­du­rend
ABS	Hoog	Niet geschikt
ABS CF	Gemiddeld	Niet geschikt
Kool­stof­ve­zel­ge­vuld	Laag	Alleen kort­du­rend
Nylon PA12	Hoog	Alleen kort­du­rend

Vezel brengt de stijfheid omhoog en de slagvastheid omlaag. Het volledige assortiment staat in het overzicht van 3D-printmaterialen.

Zo bestelt u koolstofvezelonderdelen bij 3Descu

1. Upload het bestand in de calculator.

2. Kies FDM, dan Carbon Fiber Filled, PETG CF of ABS CF, een kleur en een infill. Verhoog het aantal wanden voor beugels en opspanningen.

3. Vermeld in de opmerkingen de belastingsrichting, de maat die moet kloppen en of het onderdeel geboord of getapt wordt.

4. Prijs hetzelfde bestand opnieuw in de andere twee kwaliteiten; bij het wisselen van materiaal wordt de prijs binnen enkele seconden herberekend.

5. Verzend. Een medewerker antwoordt dezelfde werkdag met de bevestigde prijs.

Een koolstofvezelkwaliteit die niet in de lijst staat, zoals PA12-CF, loopt via "Custom material": een engineer zoekt het materiaal en antwoordt dezelfde werkdag met een prijs. De minimale bestelwaarde is €20 per bestelling, niet per onderdeel.

Koolstofvezelfilament in het kort

• Koolstofvezelfilament maakt een onderdeel stijver en maatvaster dan hetzelfde polymeer zonder vulling, niet taaier.

• Stijfste kwaliteiten: koolstofvezelgevuld en ABS CF, beide geclassificeerd als Zeer hoog. PETG CF scoort Hoog.

• PETG CF vs ABS CF: PETG CF voor water, reinigingsmiddelen en PETG-onderdelen die doorbuigen; ABS CF voor hitte, grote vlakke onderdelen en onderdelen die geboord of getapt worden.

• Aluminium vervangen: mogelijk bij opspanningen, frames en beugels waar het metaal uit gemak is gekozen, niet vanwege de belasting.

• Afwerking: meestal geen. Het matte oppervlak verbergt laaglijnen, en ABS CF kan niet met aceton glad gemaakt worden.

Een opspanning is alleen nuttig als hij klopt

Een koolstofvezelonderdeel wordt meestal gekocht om een maat te houden, dus de controles zijn belangrijk. Elke CF-offerte bij 3Descu wordt gelezen door een medewerker die de kwaliteit toetst aan de manier waarop het onderdeel zal falen, en het antwoord vermeldt het als een andere kwaliteit beter past. Op aanvraag ontvangt u foto's in elke productiefase en een dimensioneel QC-rapport, gratis bij bestellingen boven €500, vanuit een ISO 9001:2015 gecertificeerd kwaliteitssysteem. Als een geleverd onderdeel niet voldoet aan de overeengekomen specificatie: herdruk of terugbetaling, schriftelijk vastgelegd in artikel 5.5 van ons productiecontract.

Gratis offerte en prijs dezelfde opspanning in alle drie de koolstofvezelkwaliteiten.