Staging-BigRep Industrial 3D Printers
BigRep フィラメントロゴ

ハイテンプCF

丈夫で熱に強い

BigRepのHI-TEMP CFは、高い熱変形温度を持つ強靭なエンジニアリング・グレードのフィラメントである。BigRep HI-TEMP に比べ、HI-TEMP CFは炭素繊維を10%加えることでさらに高い剛性を誇っている。耐久性と耐熱性を併せ持つBigRep HI-TEMP CFは、厳しい条件下や産業環境での機能的用途に最適です。その高い剛性により、HI-TEMP CFは、3Dプリントパターンや様々な成形用途の金型に最適です。信頼性が高く使いやすい材料であるBigRep HI-TEMP CFは、BigRep 機械での大判3Dプリント用に最適化されており、軽量でありながら剛性の高いパーツを製造できます。機能的な工業用パーツを入手しやすい価格で製造できます。

対応プリンタ

プロプロ
プロプロ
プロプロ
プロプロ
プロプロ
スタジオスタジオG2

FFF 3Dプリンター

HI-TEMP_CF_stiff_durable

硬く耐久性のある部品

HI-TEMP_CF_lightweight

軽量3Dプリント

HI-TEMP_CF_hdt

良好な熱偏向温度

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幅広い用途に対応する簡単プリント

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優れた表面仕上げ

HI-TEMP CF 3Dプリンティング・フィラメントとは?

BigRepのHI-TEMP CFは、高い耐熱性と耐久性で知られる強靭なエンジニアリンググレードのフィラメントである。この3Dプリント素材は、バイオポリマー(PLAベースの熱可塑性プラスチックブレンド)で構成され、10%のチョップドカーボンファイバーで強化されている。繊維を加えることで、BigRep「HI-TEMP」フィラメントに比べ、剛性と強度がさらに向上している。前述の特徴に加え、HI-TEMP CFは優れた強度対重量比を持ち、大判押出成形用に最適化されている。このフィラメントは、BigRep ONE 、STUDIO G2、PRO、その他の溶融フィラメントファブリケーション(FFF)システムなど、多くのBigRep システムと互換性があります。

BigRep PA12 CFフィラメントスプールとサンプルプリント

なぜBigRep HI-TEMP CFフィラメントを使うのか?

HI-TEMP CFフィラメントは、その優れた靭性と熱たわみ性により、多くのエンジニアリングおよび工業用途に適しています。特に、HI-TEMP CFは、炭素繊維プリプレグの硬化に関わる温度だけでなく、熱成形プロセスの温度と圧力にも耐えることができるため、パターンや金型の製造に理想的です。このエンジニアリング・グレードのフィラメントは、自動車、モータースポーツ、航空宇宙といった分野の工業用ユーザーにもメリットがあり(ほんの数例を挙げるだけ)、これらのユーザーは、この素材の高耐熱性、軽量性、耐久性の組み合わせから恩恵を受けることができる。また、HI-TEMP CFは優れた耐紫外線性を誇り、屋外用途でも安心して使用できる。

3Dプリンターによる消防車製造

最終用途部品

溶接フライス治具-3Dプリント

工場工具

エアフライトによるカーボンファイバー成形

カーボンファイバー成形

BigRep-アプリケーション・プロトタイプ

機能的プロトタイプ

3Dプリンティングの利点BigRep HI-TEMP CF

HI-TEMP CFは、ユーザーに多くの利点を提供する。タフな用途に理想的な熱たわみと堅牢な素材特性に加えて、このフィラメントはプリントしやすい。具体的には、このフィラメントは反りにくく(ただし、ベッド用接着剤を使用することは可能)、高品質のマットな表面仕上げが可能です。ビルドプラットフォームからそのまま取り出せるこの高品質な仕上がりは、レイヤーラインの区別がつきにくい炭素繊維強化フィラメントの特徴である。もちろん、BigRep HI-TEMP CFは、優れた仕上げと公差を達成するために、さまざまな方法で後加工することができる。HI-TEMP CFは、特に耐熱性と優れた耐久性を求めるユーザーにとって、多くの利点を提供するユニークな材料特性の組み合わせを持っている。HI-TEMP CFを使用する際、最も大きな利点と最良の印刷結果は、適切なプリンター設定を実施することで引き出すことができる。

推奨印刷設定

  • ノズル温度: 210 - 240 °C
  • プリントベッド温度50 - 80 °C
  • チャンバー温度:なし
  • 印刷速度:>40 mm/s

機械的特性

ハイテンプCFは、その優れた剛性と耐久性で最もよく知られている。65MPaの引張強度を持つこの素材は、破断することなく大きな応力や荷重に耐えることができる。 BigRep これに対してハイテンプの引張強度は61MPa、ABSの引張強度は30MPaである。ハイテンプCF炭素繊維複合材料はまた軽量で、密度は1.20g/cm³である。

熱特性

その名の通り、HI-TEMP CFは耐熱性を最優先して設計された。このフィラメントは、ABS、ASA、HI-TEMP材料の耐熱性を上回る、最高115℃の高い熱変形温度(HDT)を持っています。印刷温度に関しては、このフィラメントは210~240 °Cに加熱したノズルを必要とし、最高80 °Cまで加熱したプリントベッドで最高品質の印刷結果が得られます。

化学的性質

HI-TEMP CFは化学的に安定した製品であり、UV照射にも耐性がある。ただし、炭素繊維強化のPLAベースの素材は、化学的劣化の影響を受けやすい。後加工時や使用時には、強い酸化剤や強酸への暴露を避けることが推奨される。

3Dプリントする際の注意点BigRep HI-TEMP CF

BigRep HI-TEMP CFを印刷する際に注意すべき第一の点は、炭素繊維が加えられているため、材料がより研磨性が高いということである。このため、プリントプロセスには、できれば硬化鋼製の頑丈なノズルが必要になります。BigRep 3Dプリンターのノズルをこのエンジニアリンググレードフィラメントに対応するようにアップグレードすると、ホットエンドの摩耗を防ぎ、印刷結果を改善するのに役立ちます。HI-TEMP CFをプリントする際、反りは大きな問題ではありませんが、ユーザーはプリントベッド接着剤を使用することで、第一層の接着を向上させることができます。カプトンテープやマジグー接着剤(またはその両方の組み合わせ)など、このフィラメントと相性の良い接着オプションがいくつかあります。あるいは、BigRepの取り外し可能で柔軟なプリント面であるSWITCHPLATEは、HI-TEMP CFと相性が良く、追加の接着剤は必要ありません。

BigRep HI-TEMP CF の保管および取り扱いに関するベストプラクティス

HI-TEMP CFで最高の印刷結果を得るためには、適切な保管と取り扱いのガイドラインに従うことが重要です。多くのフィラメントと同様に、HI-TEMP CFは吸湿性があり、環境から湿気を吸収します。濡れた」フィラメントを印刷すると、糸引きなどの問題が発生し、印刷品質が損なわれる可能性があります。幸いなことに、これはHI-TEMP CFスプールをBigRep SHIELDのような乾燥した環境で保管することで回避できます。フィラメントのスプールが湿気にさらされていた場合、印刷前にHI-TEMP CFを50℃で4~6時間乾燥させることもできます。その他の保管上のベストプラクティスとしては、フィラメントを直射日光に当てず、室温で保管することが挙げられます。これらの推奨事項に従えば、1スプールのHI-TEMP CFは24ヶ月は簡単に持ちます。取り扱いに関しては、常に換気の良い場所でプリントすることをお勧めします。印刷工程で発生するホコリや蒸気は炎症を引き起こす可能性があるため、適切な換気口や局所排気装置を設置すること、特に複数のプリンターを使用する場合は重要である。さらに、HI-TEMP CFは高い印刷温度を必要とするため、ユーザーは高温のプリントヘッド、プリントベッド、溶融フィラメントの周囲に注意する必要がある。

フィラメント交換装置:空気流量

使用例:BigRep HI-TEMP CF の使用例をご覧ください。

HI-TEMP CFは、さまざまな分野に応用できる万能材料であることが証明されている。これまで見てきたように、この素材は高い耐熱性(最高115℃まで耐えられる)を持ち、曲げや応力にも強いため、機能的な試作品から金型、堅牢な最終用途の部品まで、さまざまなエンジニアリンググレードの用途の要件を満たすことができる充実したフィラメントとなっている。ドローンと空飛ぶクレーンを専門とするデンマークの航空宇宙企業であるAirflight社は、BigRep 3DプリンティングとHI-TEMP CFフィラメントを採用し、設計と生産のワークフローを合理化・改善している。ある使用例では、同社はHI-TEMP CFから大規模なカーボンファイバー製ドローンの金型を3Dプリントし、従来のCNCフライス加工に比べてコストを5分の1に削減した。その工程は、金型を3Dプリントし、フィラーで補強し、プリントを後処理してワックスをかけ、炭素繊維プリプレグで覆うというものだった。そこから、金型と炭素繊維プリプレグを密閉し、100℃で硬化させることで、高品質のドローン部品が完成した。コスト削減に加え、BigRep 3DプリンティングとHI-TEMP CFを使用することで、Airflight社はリードタイムを短縮し、より複雑な形状を探求できるようになった。また航空宇宙分野では、SFM TechnologyのAeroAdditive部門が、BigRepの技術とHI-TEMP CFフィラメントを使用して、この種のものとしては初めてヘリコプターのブレード拘束クレードルを開発した。この部品は、航空機が船上にいる間、あるいは静止中に風にさらされている間、折り畳まれたヘリコプターのブレードを安全かつ安定した状態に保つために設計された。AeroAdditiveチームが製作したプリントブレードは、航空宇宙・防衛大手のレオナルド社向けに設計されたもので、同社はより高性能の航空機用クレードルを求めていた。BigRep PROに印刷された最終製品は、900 x 230 x 160mmの大きさで、確かに納品された。SFM Technology社によると、HI-TEMP CFから作られた印刷クレードルは、元の部品よりも性能が高く、この材料は要求の厳しい用途に必要な耐久性と耐候性も備えていた。

エアフライトによるカーボンファイバー成形
エアフライトによるカーボンファイバー成形

素材特性:


素材カーボンファイバー入りバイオポリマー
フィラメントサイズ2.3、4.5、8.0 kg
直径2.85 mm
密度1.20 g/cm³
曲げ弾性率(ISO 178):7000 MPa
引張強さ(ISO 527):65 MPa
衝撃強さ、ノッチ付き(ISO 179):4.5 kJ/m³
耐熱性 HDT / B(ISO 750)115 °C
硬度(ショア)(ISO 750)n.a.

推奨される印刷条件


ノズル温度210 - 240 °C
プリントベッド温度> 50-80 °C
環境温度n.a.
印刷速度> 40 mm/s

仕様 安全シート

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