Blog

Sợi thủy tinh và sợi cacbon

Sự khác biệt giữa sợi thủy tinh và sợi cacbon là gì?
Và đâu là ứng dụng phù hợp nhất với chúng?

Cả sợi thủy tinh và sợi cacbon đều là vật liệu gia cố phổ biến.Trong số các vật liệu tổng hợp thì chúng đều dùng để gia cố về độ bền kéo và đã được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau và có những ưu và nhược điểm riêng.

Sợi thủy tinh từ lâu được coi là vật liệu chi phí thấp. Ứng dụng chính trong ngành đóng tàu, các cấu trúc chi phí thấp và vật tư ngành thủy lợi. Còn đối với sợi cacbon thì thường đồng nghĩa với tốc độ và hiệu suất cao. Chúng thường được ứng dụng trên những chiếc xe đua, máy bay thương mại và các giải pháp kỹ thuật cao. Tuy nhiên, trong lĩnh vực in 3D, cả sợi carbon và sợi thủy tinh đều là sợi chất lượng cao, dùng để gia cố các chi tiết trong công nghiệp.

Nào, hãy cùng khám phá xem loại sợi gia cố nào phù hợp nhất cho ứng dụng của bạn!

Sợi thủy tinh

Sợi thủy tinh được làm từ cát silic vô cơ, được nung nóng tại  nhiệt độ cực cao và được kéo thành các sợi cực mịn vô định hình. Những sợi thủy tinh dài và cực mỏng này có độ bền kéo cực cao. Markforged có thể in 3D hai loại sợi thủy tinh khác nhau:

  • Fiberglass/ Sợi thủy tinh thông thường
  • High-Strength High-Temperature (HSHT) fiberglass/
    Sợi thủy tinh chịu nhiệt và độ bền cao

Gia cố bằng các sợi thủy tinh, được coi là loại sợi có chi phí thấp, nhưng lại có thể tạo ra một số cải tiến thuộc tính đáng kinh ngạc cho chi tiết. Ví dụ, so với ABS, các chi tiết được gia cố bằng sợi thủy tinh sẽ khỏe hơn gấp 20 lần và độ căng gấp 10 lần so với chi tiết được in bằng vật liệu ABS thông thường. Đối với dụng cụ/đồ gá cho xưởng sản xuất hoặc tạo mẫu cần độ bền cao với chi phí tốt, sợi thủy tinh là sự lựa chọn hoàn hảo.

Mặt khác, sợi thủy tinh HSHT được sử dụng tốt nhất để thay thế các chi tiết quan trọng gia công bằng nhôm. Với khả năng chịu nhiệt và độ bền uốn vượt trội, chỉ đứng sau sợi carbon, sợi thủy tinh HSHT mang đến giải pháp gia cố hiệu quả về chi phí cho nhiều ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khả năng chịu nhiệt và va đập.

Ngoài ra, cả sợi thủy tinh và sợi thủy tinh HSHT cung cấp một số thuộc tính thứ cấp rất độc đáo và có lợi. Dù sợi gia cố thường nằm phần lõi mẫu in, nhưng khi chi tiết in bị mòn, sợi thủy tinh gia cố hoặc sợi thủy tinh HSHT có thể bị lộ ra. Các sợi trắng của sợi thủy tinh gia cố hoặc sợi thủy tinh HSHT thường bị sờn / lan rộng trên bề mặt của vật mẫu chứng tỏ vật mẫu sắp hết hạn sử dụng và báo hiệu cần thay thế hay bảo dưỡng ở giai đoạn cuối đời của vật mẫu là một đặc tính rất hữu ích cho ứng dụng công nghiệp.

Khi sử dụng các chi tiết trọng yếu trong các điều kiện chịu tải trọng có chu kỳ, việc gia cố sợi thủy tinh HSHT không những mang lại độ bền gần như sợi cacbon mà còn tạo ra độ dẻo dai với phản lực rất nhỏ, từ đó không gây ra sự cố.

Vì cả hai dạng sợi thủy tinh đều vô định hình, chúng có khả năng cải tiến thấu xạ cho các ứng dụng sóng vô tuyến.

Sợi cacbon

Sợi cacbon được làm từ polymer hữu cơ, xử lý ở nhiệt độ tương đối thấp, nhưng được trải qua một loạt các phương pháp xử lý hóa học, nhiệt và cơ học phức tạp và được kết tinh tự nhiên. Kết quả của quá trình xử lý là một loại vật liệu có tỷ lệ độ cứng so với trọng lượng cao nhất so với các loại vật liệu hiện có - cao hơn cả thép và titan.

Đối với công nghệ in 3D, sợi cacbon là sợi liên tục tiêu biểu cho độ cứng. Nó có độ cứng cao hơn 25 lần so với ABS và gấp 2 lần so với bất kỳ sợi gia cố nào khác của Markforged.

So với nhôm 6061, sợi cacbon in 3D có tỷ lệ độ cứng trên trọng lượng cao hơn 50% về độ uốn và 300% tại một điểm bền kéo, giúp cho loại sợi này trở thành vật liệu có đặc tính tối ưu nhất.

Gia cố bằng sợi cacbon đã được sử dụng để tạo ra đồ gá và dụng cụ chuyên dụng cho một số doanh nghiệp lớn và có uy tín nhất trên toàn cầu khi ứng dụng để tạo các chi tiết trực tiếp chuyên dụng trong các xe đua cao cấp.

Sự phát triển của các chi tiết được thiết kế ngày càng phức tạp hơn trong công nghiệp sẽ dẫn đến việc đòi hỏi có đồ gá phức tạp hơn để phục vụ cho quy trình hoàn thiện sau khi được gia công trên các máy phay 5 trục đắt tiền. Markforged đang tích cực tham gia vào nhiều thử nghiệm tại các công ty tiên phong trong cuộc cách mạng 4.0 trên toàn cầu để nghiên cứu ra các dụng cụ sản xuất chuyên biệt có trọng lượng siêu nhẹ.

TAGS :

Bình luận của bạn

Tin tức