فیلامنت PAHT-CF (نایلون کربنی دما بالا)
فیلامنت PAHT-CF، نایلون PA12 تقویت‌شده با الیاف کربن است: سفت، مقاوم به حرارت تا حدود 194 درجه و مهم‌تر از همه، پایدار در رطوبت؛ جایی که بیشتر نایلون‌های کربنی تا نصف استحکامشان را از دست می‌دهند، افت استحکام PAHT-CF حدود 8 درصد است. مادا تکنولوژی قطعات PAHT-CF را با پرینت FDM صنعتی و محفظهٔ بسته تا ابعاد 470 × 470 × 470 میلی‌متر می‌سازد.
- 0.88 %جذب آب اشباع
- 8 %افت استحکام پس از جذب رطوبت
- 194 °Cدمای تغییر شکل در 0.45 MPa
- 470 × 470 × 470حجم ساخت FDM مادا (میلی‌متر)
فیلامنت PAHT-CF چیست؟
PAHT-CF مخفف Polyamide High Temperature با الیاف کربن، کامپوزیتی از نایلون PA12 و الیاف کوتاه کربن است. الیاف کربن سفتی، استحکام و تحمل حرارت را بالا می‌برند و پایهٔ PA12، که در میان نایلون‌ها کمترین جذب رطوبت را دارد، باعث می‌شود قطعه در هوای مرطوب هم خواص خود را تقریباً حفظ کند.
به گفتهٔ سازنده، PAHT-CF نسخهٔ ارتقایافتهٔ نایلون‌های کربنی معمولی است: در حالت خشک کمی از PA6-CF نرم‌تر است، اما در رطوبت استحکام و سفتی بسیار بیشتری نگه می‌دارد و استحکام میان لایه‌هایش هم بالاتر است. برای قطعه‌ای که بیرون از محیط کاملاً خشک کار میکند، این تفاوت تعیین‌کننده است. مقایسهٔ همهٔ گریدهای کربنی را در صفحهٔ فیلامنت فیبر کربن ببینید.
- نوع
- کامپوزیت نایلون PA12 و الیاف کوتاه کربن
- روش چاپ
- پرینت FDM با نازل مقاوم به سایش و محفظهٔ بسته
- مزیت اصلی
- پایداری در رطوبت، سفتی و تحمل حرارت
- محدودیت اصلی
- در حالت خشک نرم‌تر از PA6-CF و PPA-CF
خواص فنی فیلامنت PAHT-CF
| استحکام کششی (X-Y) | 92 ± 7 MPa |
|---|---|
| استحکام خمشی (X-Y) | 125 ± 7 MPa |
| استحکام خمشی (Z) | 61 MPa |
| مدول خمشی (X-Y) | 4230 ± 210 MPa |
| مقاومت ضربه (X-Y) | 57.5 kJ/m² |
| مقاومت ضربه (Z) | 13.3 kJ/m² |
| دمای تغییر شکل حرارتی (0.45 MPa) | 194 °C |
| دمای نرم شدن ویکات | 220 °C |
| دمای ذوب | 225 °C |
| جذب آب اشباع (25 °C، رطوبت 55٪) | 0.88 % |
مقادیر طبق دیتاشیت رسمی سازندهٔ فیلامنت و صفحه‌های رسمی همان فیلامنت در حالت خشک است؛ نسخه‌های مختلف دیتاشیت عددهای کمی متفاوت دارند و جدیدترین نسخه ملاک قرار گرفته است. X-Y یعنی در صفحهٔ لایه‌ها و Z یعنی عمود بر لایه‌ها.
رفتار PAHT-CF در رطوبت: دلیل اصلی انتخاب این متریال
نایلون‌ها رطوبت هوا را جذب می‌کنند و با جذب رطوبت نرم‌تر می‌شوند. پایهٔ PA12 در PAHT-CF رطوبت بسیار کمتری از پایهٔ PA6 جذب میکند؛ نتیجه را در عددهای رسمی سازنده می‌بینید:
| خاصیت | خشک | مرطوب |
|---|---|---|
| استحکام خمشی (X-Y) | 125 MPa | 115 MPa |
| استحکام خمشی (Z) | 61 MPa | 49 MPa |
| مدول خمشی (X-Y) | 4230 MPa | 3640 MPa |
| مقاومت ضربه (X-Y) | 57.5 kJ/m² | 62.3 kJ/m² |
و در مقایسه با یک نایلون کربنی معمولی، استحکام خمشی در صفحهٔ لایه‌ها:
| گرید | خشک | مرطوب |
|---|---|---|
| PA-CF معمولی | 128 MPa | 76 MPa |
| PAHT-CF | 125 MPa | 115 MPa |
و جذب آب و افت استحکام در کنار نایلون‌های کربنی دیگر:
| گرید | جذب آب اشباع | افت استحکام |
|---|---|---|
| PA6-CF معمولی بازار | 3.80 % | 52.5 % |
| PA6-CF | 2.35 % | 37.1 % |
| PAHT-CF | 0.88 % | 8.0 % |
| PPA-CF | 1.30 % | 2.9 % |
همهٔ مقادیر طبق مقایسه‌های رسمی همان سازنده است. توجه کنید مقاومت ضربه با رطوبت کمی بالا می‌رود؛ رطوبت قطعه را چقرمه‌تر میکند. فیلامنت پیش از چاپ همچنان باید کاملاً خشک باشد.
ویژگی‌های کلیدی فیلامنت PAHT-CF
پایدار در رطوبت
در حالت مرطوب حدود 92 درصد استحکام خمشی خود را حفظ میکند؛ مناسب محیط‌های واقعی که کاملاً خشک نیستند.
استحکام میان لایههای بهتر
استحکام خمشی میان لایه‌ها حدود 61 مگاپاسکال؛ بیشتر از نایلون‌های کربنی معمولی.
تحمل حرارت بالا
دمای تغییر شکل حرارتی حدود 194 درجه زیر بار سبک.
سفت و پایدار
مدول خمشی حدود 4230 مگاپاسکال و تغییر کم ابعاد با رطوبت.
چقرمه
مقاومت ضربهٔ حدود 57 کیلوژول بر متر مربع در صفحهٔ لایه‌ها.
جایگزین سبک فلز در شرایط واقعی
برای براکت، جیگ و قطعات صنعتی که هم بار، هم گرما و هم رطوبت می‌بینند.
PAHT-CF در مقایسه با فیلامنت‌های دیگر
PAHT-CF را کنار PA6-CF، PPA-CF، PET-CF و PA12 روی نمودار ببینید یا متریال‌ها و پارامترهای دیگر را انتخاب کنید.
دنبال چه چیزی هستی؟ یک کاربرد را انتخاب کن تا متریال‌های مناسبش روشن شوند
🏆 برندهٔ هر پارامتر بین متریال‌های انتخاب‌شده
| پارامتر | PLA | PETG | ABS | ASA | PC | TPU | TPE | PA11 | PA12 | PA66 | PA6-CF | PA6-GF | PAHT-CF | PPA-CF | PPS-CF | PET-CF | PVB | Wood |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| استحکام | 6 | 6 | 5 | 5 | 7 | 4 | 2 | 6 | 6 | 7 | 8 | 7 | 8 | 9 | 8 | 7 | 5 | 3 |
| سفتی | 7 | 5 | 5 | 5 | 6 | 1 | 1 | 4 | 4 | 6 | 9 | 8 | 9 | 10 | 10 | 8 | 6 | 6 |
| مقاومت ضربه | 3 | 6 | 6 | 6 | 8 | 10 | 8 | 9 | 8 | 8 | 6 | 6 | 6 | 5 | 4 | 4 | 3 | 2 |
| انعطاف‌پذیری | 1 | 3 | 3 | 3 | 3 | 10 | 10 | 5 | 5 | 3 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 1 |
| مقاومت حرارتی | 2 | 4 | 6 | 6 | 8 | 4 | 3 | 6 | 6 | 7 | 7 | 7 | 9 | 10 | 10 | 6 | 2 | 2 |
| مقاومت شیمیایی | 3 | 7 | 5 | 6 | 6 | 7 | 6 | 7 | 8 | 7 | 7 | 7 | 8 | 8 | 10 | 7 | 3 | 3 |
| مقاومت در فضای باز | 3 | 5 | 4 | 9 | 6 | 6 | 5 | 6 | 6 | 5 | 6 | 6 | 6 | 6 | 7 | 6 | 3 | 2 |
| صرفهٔ اقتصادی | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 6 | 6 | 5 | 5 | 5 | 4 | 5 | 3 | 2 | 2 | 4 | 6 | 8 |
جمع‌بندی و پیشنهاد
امتیازها نسبی و از 0 تا 10 هستند و بر اساس خواص شناخته‌شدهٔ هر نوع متریال تعیین شده‌اند؛ برای انتخاب اولیه به کار می‌روند و جای دیتاشیت را نمی‌گیرند. عدد دقیق خواص در صفحهٔ هر متریال آمده و خواص گریدهای مختلف یک متریال با هم فرق دارد؛ پیش از ساخت، انتخاب با کارشناسان بررسی می‌شود.
PAHT-CF یا PA6-CF یا PPA-CF یا PET-CF؟
| ویژگی | PAHT-CF | PA6-CF | PPA-CF | PET-CF |
|---|---|---|---|---|
| استحکام خمشی X-Y خشک | 125 MPa | 151 MPa | 208 MPa | 131 MPa |
| استحکام خمشی X-Y مرطوب | 115 MPa | 95 MPa | 202 MPa | 127 MPa |
| استحکام خمشی میان لایه‌ها (Z) | 61 MPa | 80 MPa | 63 MPa | 49 MPa |
| دمای تغییر شکل (0.45 MPa) | 194 °C | 186 °C | 227 °C | 205 °C |
| جذب آب اشباع | 0.88 % | 2.35 % | 1.30 % | — |
مقادیر طبق دیتاشیت‌ها و صفحه‌های رسمی همان سازنده برای هر گرید است.
PAHT-CF یا PA6-CF؟ در محیط کاملاً خشک PA6-CF مستحکمتر است و میان لایه‌ها هم قوی‌تر؛ در هر محیطی که رطوبت دارد، PAHT-CF بیشتر استحکام خود را نگه می‌دارد و در عمل قابل اعتمادتر است.
PAHT-CF یا PPA-CF؟ PPA-CF سفتتر، مستحکمتر و مقاومتر به حرارت است و در رطوبت هم پایدار است، اما میان لایه‌ها ضعیف‌تر، چاپش دشوارتر و گران‌تر است. PAHT-CF تعادل بهتری میان پایداری در رطوبت، استحکام لایه‌ها و هزینه دارد.
PAHT-CF یا PET-CF؟ هر دو در رطوبت پایدارند؛ PET-CF گرمای بیشتری تحمل میکند و سفتتر است، PAHT-CF چقرمه‌تر است و میان لایه‌ها قوی‌تر.
نکات طراحی قطعه برای PAHT-CF
جهت چاپ
با وجود استحکام بهتر میان لایه‌ها، بار اصلی قطعه باید در صفحهٔ لایه‌ها باشد.
گوشه‌های گرد
در کامپوزیت‌های سفت، گوشهٔ تیز نقطهٔ شروع ترک است.
مهرهٔ جاسازی‌شده
برای رزوه‌هایی که بارها باز و بسته می‌شوند، مهرهٔ فلزی جاسازی‌شده دوام بیشتری دارد.
تلرانس
تغییر ابعاد PAHT-CF با رطوبت کم است، اما برای جفت‌شدگی‌های دقیق همچنان لقی کافی بگذارید.
تنظیمات پرینت فیلامنت PAHT-CF
| دمای نازل | 260 تا 290 °C |
|---|---|
| دمای بستر (با چسب) | 80 تا 100 °C |
| خشک کردن پیش از چاپ | 80 °C، 8 تا 12 ساعت |
| نازل | فولادی سخت‌کاری‌شده |
| محفظه | بسته |
خشک کردن الزامی است
سازنده تأکید میکند PAHT-CF به رطوبت حساس است؛ پایداری قطعه در رطوبت به معنای بی‌نیازی فیلامنت از خشک کردن نیست.
نازل مقاوم به سایش
الیاف کربن نازل برنجی معمولی را می‌سایند.
مقادیر طبق دیتاشیت رسمی سازندهٔ فیلامنت است؛ برای گریدهای دیگر، توصیهٔ سازندهٔ همان فیلامنت ملاک است.
کاربردهای فیلامنت PAHT-CF
قطعات صنعتی در محیط مرطوب
براکت، پایه و قطعاتی که در کارگاه، انبار یا محیط نیمه‌باز کار می‌کنند.
پرینت سه بعدی در مهندسیقطعات خودرو
قطعات کاربردی که هم گرما و هم رطوبت می‌بینند.
پرینت سه بعدی در خودروسازیجیگ و فیکسچر
ابزار خط تولید که باید ابعاد و سفتی‌اش را در طول زمان حفظ کند.
پرینت سه بعدی در تولید انبوهرباتیک و پهپاد
سازه‌ها و اتصالات سبک و سفت برای کار در شرایط متغیر.
پرینت سه بعدی در هوافضاتجهیزات سیالات
قطعاتی در مجاورت آب یا رطوبت بالا، با بررسی شرایط کاری.
پرینت سه بعدی در مهندسینمونهٔ عملکردی
نمونه‌هایی که باید در شرایط واقعی آزمایش شوند.
پرینت سه بعدی در تحقیق و توسعه
محدودیت‌های فیلامنت PAHT-CF و جایگزین‌ها
سفتی کمتر از PA6-CF و PPA-CF در حالت خشک
برای بیشترین سفتی در محیط خشک، PA6-CF یا PPA-CF.
استحکام میان لایه‌ها
هنوز کمتر از صفحهٔ لایه‌هاست و جهت چاپ اهمیت دارد.
چاپ تخصصی
خشک کردن، نازل سخت‌کاری‌شده و محفظهٔ بسته لازم است.
انعطاف کم
برای قطعات منعطف، PA12، PA11 یا TPU مناسب‌ترند.
آفتاب طولانی
برای کار طولانی زیر آفتاب، پوشش محافظ یا ASA را در نظر بگیرید.
جایگزین فلز پرتنش نیست
برای قطعات فلزی پرتنش و داغ، پرینت فلزی SLM مناسب است.
سوالات متداول فیلامنت PAHT-CF
فیلامنت PAHT-CF چیست؟
کامپوزیتی از نایلون PA12 و الیاف کوتاه کربن برای پرینت FDM که سفت، مقاوم به حرارت تا حدود 194 درجه و در رطوبت بسیار پایدارتر از نایلون‌های کربنی معمولی است.
پلیمر پایهٔ PAHT-CF چیست؟
نایلون PA12؛ همین پایه، جذب رطوبت را بسیار کم میکند و دلیل اصلی پایداری PAHT-CF در هوای مرطوب است.
PAHT-CF بهتر است یا PA6-CF؟
در محیط کاملاً خشک PA6-CF مستحکمتر است؛ در محیطهایی که رطوبت دارند، PAHT-CF با افت استحکام حدود 8 درصد در برابر حدود 37 درصد، قابل اعتمادتر است.
PAHT-CF بهتر است یا PPA-CF؟
PPA-CF سفتتر و مقاومتر به حرارت است؛ PAHT-CF استحکام میان لایههای بهتر، چاپ سادهتر و هزینهٔ کمتری دارد.
مقاومت حرارتی PAHT-CF چقدر است؟
طبق دیتاشیت رسمی سازندهٔ فیلامنت، دمای تغییر شکل حرارتی زیر بار 0.45 مگاپاسکال حدود 194 درجه و دمای نرم شدن ویکات حدود 220 درجه است.
PAHT-CF چقدر رطوبت جذب میکند؟
طبق مقایسهٔ رسمی سازنده، جذب آب اشباع حدود 0.88 درصد است، در برابر حدود 2.35 درصد برای PA6-CF و حدود 3.80 درصد برای PA6-CF معمولی بازار.
آیا PAHT-CF نیاز به خشک کردن دارد؟
بله؛ قطعهٔ چاپشده در رطوبت پایدار است، اما فیلامنت پیش از چاپ باید در حدود 80 درجه به مدت 8 تا 12 ساعت خشک شود.
آیا PAHT-CF جای قطعهٔ فلزی را میگیرد؟
برای قطعات فلزی کمبار، براکت و ابزار بله؛ اما برای قطعات پرتنش و داغ، پرینت فلزی SLM مناسب است.
PAHT-CF برای چه قطعاتی مناسب است؟
براکت، جیگ و فیکسچر، قطعات خودرو و رباتیک و قطعات صنعتی که هم بار، هم گرما و هم رطوبت می‌بینند.
هزینهٔ ساخت قطعه با PAHT-CF چطور محاسبه می‌شود؟
بر اساس حجم و وزن قطعه، زمان چاپ، درصد پرشدگی، تعداد و پرداخت؛ با آپلود فایل در پنل آنلاین برآورد قیمت را می‌بینید.
فایل سه بعدی قطعه را بفرستید؛ گرید کربنی مناسبش را پیشنهاد می‌کنیم
کارشناسان مادا تکنولوژی بر اساس بار، دما، رطوبت و محیط کار قطعه، از میان PAHT-CF و دیگر کامپوزیت‌های کربنی مناسب‌ترین گزینه و جهت چاپ را پیشنهاد می‌کنند.