Как 3D-печатать углеродное волокно на Ender 3 (Pro, V2, S1)

Roy Hill 01-10-2023
Roy Hill

Углеродное волокно - это материал более высокого уровня, который можно напечатать на 3D-принтере, но люди задаются вопросом, можно ли напечатать его на Ender 3. В этой статье мы подробно расскажем о том, как правильно напечатать углеродное волокно на Ender 3.

Продолжайте читать, чтобы узнать больше о 3D-печати углеродного волокна на Ender 3.

    Может ли Ender 3 печатать углеродным волокном?

    Да, принтер Ender 3 может печатать углеродным волокном (CF), таким как PLA-CF, ABS-CF, PETG-CF, поликарбонат-CF и ePA-CF (нейлон). Для печати более высокотемпературными материалами потребуется модернизация принтера Ender 3 для достижения более высоких температур. Стандартный принтер Ender 3 может работать с PLA, ABS и PETG вариантами углеродного волокна.

    О том, какие обновления вам понадобятся, я расскажу в следующем разделе.

    Посмотрите на этот прекрасный держатель для катушки, который этот пользователь 3D напечатал на своем Ender 3 с помощью SUNLU Carbon Fiber PLA с Amazon. Он использовал стандартное сопло 0,4 мм и высоту слоя 0,2 мм при температуре печати 215°C.

    Абсолютно нравится качество печати из моего E3 и углеродного волокна PLA от ender3

    Нити из углеродного волокна в основном используют процент мелких волокон, соединенных с основным материалом для изменения естественных свойств каждого материала. Это может привести к тому, что детали будут более стабильными, поскольку волокна, как говорят, уменьшают усадку и деформацию при охлаждении детали.

    Один пользователь сказал, что следует печатать углеродным волокном для качества печати, а не для прочности. Если вам нужна только прочность, то лучше 3D-печатать нейлоном, так как настоящее углеродное волокно прочно по весу, но не 3D-печатный углеродный материал.

    Посмотрите на эту 3D-печать на Ender 3 с использованием нейлонового филамента eSUN Carbon Fiber. Он получил много похвал за текстуру, которой он достиг.

    Нейлоновые нити из углеродного волокна - это здорово! Напечатано на ender 3 от 3Dprinting

    Некоторые пользователи утверждают, что углеродное волокно не придает деталям особой прочности. Оно добавляет жесткость и уменьшает вероятность деформации, поэтому с некоторыми филаментами можно получить отличные результаты. Они не рекомендуют использовать что-то вроде PLA + CF, поскольку PLA уже достаточно жесткий.

    Нейлон + CF - лучшая комбинация, поскольку нейлон прочнее, но более гибкий. Если соединить эти два компонента, он становится намного жестче и отлично подходит для различных инженерных целей. То же самое с ABS + CF.

    Еще одним преимуществом нитей из углеродного волокна является возможность повышения температуры деформации, поэтому они могут выдерживать большее количество тепла.

    Этот пользователь 3D напечатал углеродное волокно PETG на своем Ender 3 и добился прекрасных результатов, которые впечатлили все сообщество.

    Углепластик petg - это так красиво. (корпус вентилятора и хотэнда для mega s) от 3Dprinting

    Как 3D-печатать углеродное волокно на Ender 3 (Pro, V2, S1)

    Чтобы правильно печатать на принтере Ender 3 углеродное волокно, необходимо выполнить несколько действий.

    Вот как 3D-печать нитями из углеродного волокна на принтере Ender 3:

    1. Выбор нити с наполнителем из углеродного волокна
    2. Использование цельнометаллической горячей установки
    3. Используйте насадку из закаленной стали
    4. Избавьтесь от влаги
    5. Найдите правильную температуру печати
    6. Подберите правильную температуру постели
    7. Скорость вентилятора охлаждения
    8. Настройки первого слоя

    1. выбор нити с наполнителем из углеродного волокна

    На сегодняшнем рынке существует несколько вариантов материалов с наполнителем из углеродного волокна, которые можно выбрать для печати на Ender 3. Важно знать, что вы собираетесь делать с 3D-печатным объектом, чтобы выбрать лучший материал с наполнителем из углеродного волокна.

    Некоторые варианты нитей из углеродного волокна:

    • Углеродное волокно PLA
    • Углеродное волокно ABS
    • Нейлон с наполнителем из углеродного волокна
    • Углеродное волокно PETG
    • Углеродное волокно ASA
    • Углеродное волокно Поликарбонат

    Углеродное волокно PLA

    Углеродное волокно PLA является очень жестким материалом, хотя ему может не хватать гибкости, оно обладает повышенной жесткостью, поскольку углеродное волокно создает большую структурную поддержку и служит отличным материалом для опор, рам, инструментов и т.д.

    Если вам нужно напечатать что-то, что вы не хотите гнуть, вам подойдет углеродное волокно PLA. Этот материал нашел большую любовь среди строителей дронов и любителей RC.

    Я бы рекомендовал выбрать что-то вроде IEMAI Carbon Fiber PLA от Amazon.

    Углеродное волокно PETG

    Филамент Carbon Fiber PETG - это отличный филамент для печати без деформации, легкого удаления подставки и отличной адгезии слоев. Это один из самых стабильных по размерам филаментов с наполнителем из углеродного волокна.

    Посмотрите на филамент PRILINE Carbon Fiber PETG Filament с Amazon.

    Нейлон с наполнителем из углеродного волокна

    Нейлон с наполнителем из углеродного волокна - еще один отличный вариант филаментов из углеродного волокна. По сравнению с обычным нейлоном он обладает меньшим сжатием, но более высокой стойкостью к истиранию. Он обычно используется для 3D-печати медицинских приложений, поскольку является одним из самых прочных филаментов.

    Это также один из наиболее рекомендуемых филаментов с наполнителем из углеродного волокна благодаря отличным результатам в текстуре, адгезии слоев и цене.

    Этот материал также выдерживает высокие температуры, поэтому его можно использовать для 3D-печати деталей двигателя или других деталей, которые должны выдерживать большое количество тепла, не плавясь.

    Особенно SainSmart ePA-CF Carbon Fiber Filled Nylon Filament, как вы можете проверить отзывы на листинге Amazon.

    Компания Making for Motorsport на YouTube сняла фантастическое видео о 3D-печати нейлона из углеродного волокна на Ender 3 Pro, которое вы можете посмотреть ниже.

    Углеродное волокно Поликарбонат

    Поликарбонат из углеродного волокна относительно мало деформируется по сравнению с обычным поликарбонатом и создает великолепный текстурированный вид, который одновременно является термостойким и достаточно прочным, чтобы выдержать жаркий автомобиль в летний день.

    Углеродное волокно Поликарбонатная нить очень жесткая и обеспечивает хорошее соотношение прочности и веса, что делает ее очень надежной нитью для работы.

    Это идеальный материал для 3D-печати функциональных деталей, как рекомендовано в обзорах листинга PRILINE Carbon Fiber Polycarbonate 3D Printer Filament на Amazon.

    2. использовать цельнометаллический нагревательный элемент

    Переход на цельнометаллический хотенд - это хорошая идея, если вы собираетесь работать с нитями из углеродного волокна с высокой температурой, например, с нейлоном или поликарбонатом. Если нет, вы можете использовать свой стандартный хотенд Ender 3.

    Один из пользователей с большим успехом использовал Micro Swiss All-Metal Hotend (Amazon) для 3D-печати нейлона из углеродного волокна после настройки параметров. Существуют более дешевые альтернативы, но это один из вариантов, который вы можете выбрать.

    Даже при использовании углеродного волокна PETG, это довольно высокотемпературная нить, и трубка из PTFE в Ender 3 может начать разрушаться при таких высоких температурах. Наличие цельнометаллического хотенда означает, что между трубкой из PTFE и хотендом имеется больший зазор через тепловой разрыв.

    Посмотрите видео ниже Криса Райли о переходе на цельнометаллический хотенд на Ender 3.

    3. используйте форсунку из закаленной стали

    Поскольку нить из углеродного волокна является более абразивной, чем обычная нить, рекомендуется использовать сопло из закаленной стали, а не из латуни или нержавеющей стали.

    Следует помнить, что сопла из закаленной стали не так хорошо проводят тепло, как латунные, поэтому вам потребуется увеличить температуру печати примерно на 5-10°C. Я бы рекомендовал использовать сопла хорошего качества, такие как это сопло из высокотемпературной закаленной стали с Amazon.

    Один из пользователей также рекомендовал использовать насадку из закаленной стали MicroSwiss для Ender 3, чтобы получить лучшие результаты при 3D-печати абразивными материалами, например, нитями из углеродного волокна.

    Один из рецензентов сказал, что он раздумывал, какое сопло выбрать: Ruby Olsson или Diamond, а затем наткнулся на это сопло, которое является отличным соотношением цены и качества. Он печатал с PLA, Carbon Fiber PLA, PLA+ и PETG без проблем.

    Другой пользователь сообщил, что печатал с углеродным волокном PETG при температуре 260°C и доволен тем, как хорошо он 3D печатает материал.

    Если вы все еще не убеждены в необходимости использования насадки из закаленной стали, другой пользователь поделился отличным сравнением изображений того, что 80 грамм углеродного волокна PETG сделали с его латунной насадкой. Вы можете думать об углеродном волокне как о наждачной бумаге в форме нити, когда используете более мягкие металлы, такие как латунь.

    У ModBot есть замечательное видео о 3D-печати нейлоном из углеродного волокна на Ender 3, в котором есть целый раздел, посвященный замене сопла и установке сопла из закаленной стали Micro Swiss на Ender 3.

    4. Избавьтесь от влаги

    Важным шагом для успешной 3D-печати нитей из углеродного волокна, таких как нейлон, наполненный углеродным волокном, является избавление от влаги.

    Это происходит потому, что такие нити, как нейлон с наполнителем из углеродного волокна или углеродное волокно PLA, являются так называемыми гигроскопичными, что означает, что они склонны поглощать воду из воздуха, поэтому их необходимо хранить в сухой коробке, контролируя уровень влажности.

    Даже после нескольких часов воздействия влаги нить может начать повреждаться.

    Одним из симптомов этого является появление пузырьков или хлопающего звука во время экструзии, или вы можете получить больше струны.

    Как показано ниже, пользователь, который 3D-печатал с помощью углеродного волокна PETG, столкнулся с этим.

    Я пробую новый углеродный филамент petg, но у меня получается ужасное нанизывание. Особенно для этой печати, оно делает зубья шкива непригодными для использования. Я шлифую отпечатки после печати, но любые советы по уменьшению этого во время печати были бы признательны. от prusa3d

    Отличным вариантом для избавления от влаги является сушилка для филамента SUNLU, которая позволяет поместить филамент в сушилку и применить температуру для сушки филамента. В ней даже есть отверстия, через которые можно подавать филамент, чтобы можно было продолжать 3D-печать с его помощью во время сушки.

    5. Найдите правильную температуру печати

    Каждая нить углеродного волокна имеет свою температуру, поэтому очень важно найти спецификацию производителя каждой нити, чтобы узнать, какую температуру нужно установить.

    Вот некоторые температуры печати для филаментов с наполнителем из углеродного волокна:

    Смотрите также: 7 лучших бюджетных смоляных 3D-принтеров стоимостью до $500
    • Углеродное волокно PLA - 190-220°C
    • Углеродное волокно PETG - 240-260°C
    • Нейлон с углеродным волокном - 260-280°C
    • Поликарбонат из углеродного волокна - 240-260°C

    Температура также зависит от бренда и производства самой нити, но это некоторые общие температуры.

    Смотрите также: Как установить Klipper на Ender 3 (Pro, V2, S1)

    Печать углеродным волокном? от 3D-принтинга

    6. Найдите правильную температуру постели

    Поиск правильной температуры ложа - это очень важный момент для 3D-печати на Ender 3 материалами из углеродного волокна.

    В зависимости от материала Carbon Fiber, с которым вы решили работать, могут возникнуть проблемы, если вы попробуете 3D-печать, не подобрав правильную температуру слоя, как это произошло с одним из пользователей.

    Является ли это признаком того, что температура слоя 70C слишком низкая? Я использую углеродное волокно PLA на стеклянном слое. от 3Dprinting

    Ниже приведены некоторые температуры постели для нитей с углеродным наполнителем:

    • Углеродное волокно PLA - 50-60°C
    • Углеродное волокно PETG - 100°C
    • Нейлон из углеродного волокна - 80-90°C
    • Поликарбонат из углеродного волокна - 80-100°C

    Это общие значения, а оптимальная температура зависит от марки и условий окружающей среды.

    7. Скорость вентилятора охлаждения

    Что касается скорости вентилятора охлаждения для 3D-печати углеволоконными нитями на Ender 3, то она зависит от типа нити. Обычно она соответствует скорости вентилятора охлаждения основной нити, такой как PLA или Nylon.

    Для PLA-CF охлаждающие вентиляторы должны работать на 100%, в то время как для Nylon-CF охлаждающие вентиляторы должны быть выключены, поскольку он более подвержен деформации из-за усадки. Один пользователь, который 3D-печатал Nylon-CF, сказал, что ему удалось успешно использовать охлаждающий вентилятор на 20%.

    Слегка включенный вентилятор охлаждения может помочь в борьбе со свесами и перемычками.

    Для поликарбоната из углеродного волокна идеальным вариантом является отключение вентиляторов. Вы можете настроить вентиляторы так, чтобы они включались только во время мостовой обработки, что является настройкой вентилятора мостовой обработки в вашем слайсере, хотя в основном вы хотите избежать использования вентиляторов, если это возможно.

    В приведенном ниже видеоролике, созданном Making for Motorsport, он 3D-печатает из нейлона, наполненного углеродным волокном, с выключенным вентилятором, поскольку включенный вентилятор вызывает проблемы.

    8. Настройки первого слоя

    Я бы рекомендовал настроить параметры первого слоя, такие как начальная скорость слоя и начальная высота слоя, чтобы добиться правильного прилегания нитей из углеродного волокна к основанию. Начальная скорость слоя по умолчанию в Cura составляет 20 мм/с, что должно хорошо работать.

    Начальная высота слоя может быть увеличена примерно на 20-50% для увеличения количества материала на подложке, чтобы у него было больше места для прилипания к поверхности подложки. Например, для высоты слоя 0,2 мм вы можете использовать начальную высоту слоя 0,28 мм.

    Есть еще один параметр под названием Initial Layer Flow, который представляет собой процент. По умолчанию он равен 100%, но вы можете попробовать увеличить его примерно до 105% и посмотреть, поможет ли это.

    Roy Hill

    Рой Хилл — страстный энтузиаст 3D-печати и технологический гуру, обладающий обширными знаниями обо всем, что связано с 3D-печатью. Обладая более чем 10-летним опытом работы в этой области, Рой овладел искусством 3D-проектирования и печати и стал экспертом в области последних тенденций и технологий 3D-печати.Рой имеет степень инженера-механика Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) и работал в нескольких авторитетных компаниях в области 3D-печати, включая MakerBot и Formlabs. Он также сотрудничал с различными предприятиями и частными лицами для создания пользовательских 3D-печатных продуктов, которые произвели революцию в их отраслях.Помимо своей страсти к 3D-печати, Рой является заядлым путешественником и любителем активного отдыха. Он любит проводить время на природе, ходить в походы и отдыхать с семьей. В свободное время он также наставляет молодых инженеров и делится своими знаниями о 3D-печати на различных платформах, в том числе в своем популярном блоге 3D Printerly 3D Printing.