Filamente cu Kevlar în printarea 3D: ApolloX Kevlar - proprietăți și aplicații | Filamente3D.ro

15 feb. 2024

Autor: Veronica, Material Maven, echipa Filamente3D.ro

Rezistența de neegalat a filamentelor Kevlar: O explorare a materialelor compozite avansate

Ce este fibra de Kevlar și ce aduce în printarea 3D
ApolloX Kevlar FormFutura: ASA + 10% fibră Kevlar
Aplicații recomandate pentru ApolloX Kevlar
ApolloX Kevlar vs. alte filamente ranforsate
Filamente cu fibră de Kevlar disponibile pe Filamente3D.ro
Întrebări frecvente despre filamentele cu Kevlar
Concluzie
Te-ar mai putea interesa și ...

⇒ Ultima actualizare: februarie 2024 ⇐ | ⇒ Timp de lectură: ~5 min

Fibra de Kevlar, firul sintetic dezvoltat de DuPont în anii 1960, cunoscut din veste antiglonț și armuri, se regăsește acum sub formă de fibră scurtă ranforsantă în filamente FDM. Proprietatea definitorie: rezistență la tracțiune de 5 ori mai mare decât oțelul la aceeași greutate, combinată cu rezistență remarcabilă la impact, căldură și chimicale. FormFutura ApolloX Kevlar este filamentul cu fibră de Kevlar disponibil pe Filamente3D.ro, o bază ASA ranforsată cu 10% fibre Kevlar, printabilă pe imprimante desktop deschise fără incintă.

Ce este fibra de Kevlar și ce aduce în printarea 3D

Kevlarul (denumire comercială DuPont pentru para-aramidă) este o fibră sintetică cu proprietăți mecanice excepționale, utilizată inițial în veste antiglonț, armuri, căști de protecție și aplicații aerospațiale tocmai pentru că oferă protecție împotriva impactului de mare viteză la greutate minimă.

În filamentele FDM, Kevlarul este utilizat sub formă de fibre scurte dispersate în matricea polimerică, același principiu ca fibra de carbon scurtă sau fibra de sticlă. Fibra nu schimbă fundamental procesul de printare, dar modifică semnificativ proprietățile piesei finale.

Proprietățile cheie aduse de fibra de Kevlar în filamentele compozite:

Rezistență la tracțiune de 5 ori mai mare decât oțelul la aceeași greutate - raportul rezistență-greutate excepțional care face Kevlarul util în aplicații unde greutatea contează
Rezistență la impact - Kevlarul nu se rupe fragil la impact; absoarbe și distribuie energia, ceea ce îmbunătățește semnificativ rezistența la deteriorare a pieselor printate față de același material fără ranforsare
Rezistență la căldură și flăcări - fibrele Kevlar sunt stabile termic și rezistente la flăcări, proprietăți care se transferă parțial și în piesa printată finală
Rezistență chimică - față de acizi, solvenți și uleiuri, relevantă pentru aplicații industriale cu expunere la medii chimice agresive

ApolloX Kevlar FormFutura: ASA + 10% fibră Kevlar

Suport motor printat cu filament FormFutura ApolloX Kevlar — ASA ranforsat cu 10% fibre Kevlar, rezistență la impact și stabilitate termică

FormFutura ApolloX Kevlar este singurul filament cu fibră de Kevlar disponibil în catalogul Filamente3D.ro. Este un filament ASA de înaltă performanță ranforsat cu 10% fibre de Kevlar. Combinația este deliberată: ASA oferă o bază solidă cu rezistență UV și termică bună, iar fibra Kevlar adaugă rezistența la impact și deteriorare care diferențiază produsul de ASA standard.

Avantajul definitoriu față de alte materiale ranforsate: Kevlarul nu se rupe, în loc să cedeze fragil la impact, fibra absoarbe energia. Aceasta îmbunătățește rezistența la impact și deteriorare a pieselor finite față de orice material ranforsat cu fibră de carbon sau fibră de sticlă de aceeași matrice polimerică, unde fibrele cresc rigiditatea dar pot face materialul mai casant la șocuri bruște.

Printabilitate: ApolloX Kevlar este foarte ușor de imprimat 3D pe mașini desktop deschise, nu necesită incintă sau incintă încălzită. Factorul scăzut de contracție și aderența bună interlayer fac din el un filament cu comportament previzibil.

Disponibil în 2 culori: negru și natural, în role de 500g, diametru 1,75 mm.

Aplicații recomandate pentru ApolloX Kevlar

FormFutura recomandă ApolloX Kevlar pentru patru categorii de aplicații unde combinația rezistență la impact + rezistență UV + rezistență termică (ASA) + proprietățile Kevlar este valoroasă:

Piese auto - componente expuse la exterior, vibrații și sarcini mecanice repetate, unde durabilitatea și rezistența UV a bazei ASA contează alături de rezistența la impact a Kevlarului.
Robotică și drone - piese structurale și de protecție care trebuie să fie ușoare și să reziste la impacturi și la solicitări mecanice din exploatare.
Dispozitive de fixare, scule și suporturi de lucru (jig-uri și fixturi) - piese care sunt manipulate frecvent și supuse la solicitări mecanice repetate în medii industriale sau de atelier.
Echipament de protecție - aplicații unde rezistența la impact este cerința primară, valorificând direct proprietatea definitorie a fibrei Kevlar.

ApolloX Kevlar vs. alte filamente ranforsate

Proprietate	ApolloX Kevlar (ASA+KF)	PA-CF (Nylon + fibră carbon)	PETG-CF (PETG + fibră carbon)
Rezistență la impact	Excelentă — Kevlarul nu se rupe	Foarte bună	Bună
Rezistență UV	Foarte bună (bază ASA)	Moderată	Moderată
Rigiditate	Bună	Foarte bună	Bună
Printare fără incintă	Da	Recomandată	Da
Duze hardened steel	Recomandat	Obligatoriu	Recomandat

Notă: fibra de Kevlar este abrazivă, duzele hardened steel sau de rubin sunt recomandate pentru utilizare îndelungată.

Filamente cu fibră de Kevlar disponibile pe Filamente3D.ro

Întrebări frecvente despre filamentele cu Kevlar

ApolloX Kevlar necesită duze hardened steel?

Fibra de Kevlar este abrazivă, similar fibrei de carbon și fibrei de sticlă. Duzele hardened steel sau de rubin sunt recomandate pentru utilizare îndelungată pentru a evita uzura prematură a duzelor standard de alamă. Pentru printuri ocazionale, o duză de alamă poate funcționa, dar se va uza mai rapid decât la filamentele fără ranforsare.

Care este diferența principală față de un filament ranforsat cu fibră de carbon?

Fibra de carbon crește rigiditatea și reduce deformarea, dar poate face materialul mai casant la impacturi bruște, cedează mai abrupt. Fibra de Kevlar este proiectată tocmai pentru rezistența la impact: absoarbe energia în loc să cedeze fragil. ApolloX Kevlar este alegerea corectă când rezistența la impact și la deteriorare sunt prioritare față de rigiditate maximă.

Poate fi printat ApolloX Kevlar fără incintă?

Da. Spre deosebire de ABS sau PC, ApolloX Kevlar (pe bază de ASA) este formulat pentru a fi imprimat pe mașini desktop deschise, fără incintă sau incintă încălzită. Factorul scăzut de contracție și aderența bună interlayer confirmă printabilitatea fără cerințe speciale de echipament.

Filamentele cu Kevlar pot printa veste antiglonț sau echipament balistic?

Nu. Proprietățile balistice ale Kevlarului în veste antiglonț provin din modul în care sunt țesute și stratificate fibrele continue sub tensiune, un proces complet diferit de dispersia fibrei scurte în matricea de plastic a unui filament FDM. Piesele printate cu ApolloX Kevlar au rezistență la impact semnificativ îmbunătățită față de ASA standard, dar nu au proprietăți balistice.

Concluzie

Fibra de Kevlar în filamentele FDM aduce o proprietate distinctă față de celelalte fibre ranforsante: rezistența la impact fără cedare fragilă. ApolloX Kevlar FormFutura valorifică această proprietate pe o bază ASA cu rezistență UV și termică bună, rezultând un material potrivit pentru piese auto, robotică, echipament de protecție și fixturi industriale, printabil pe imprimante desktop standard fără incintă.