ブログ

Markforgedブログより:ファイバーグラスVSカーボンファイバ


ファイバーグラスとカーボンファイバーは、両方とも確立された補強材料です。どちらも複合材料の世界では非常に高い引張強度を持っていますが、歴史的には非常に異なる用途に使用され、異なる評判を得ています。
ファイバーグラスは長い間「安価な」材料として考えられてきました。ボートや安価な部品、および排水製品の製造などが主な用途でした。一方、カーボンファイバーは、スピードと高性能の代名詞となりました。
稀に、レースカーや旅客機、その他のハイエンドな設計リューションでの使用も見られるようになりました。3D造形では、カーボンファイバーもファイバーグラスも高品質な繊維素材であり、部品の強化が可能です。
あなたの使用用途に適した強化繊維を探してみてください。

■ファイバーグラス

ファイバーグラスはケイ砂から作られ、非常に高温で加熱して極細繊維を作ります。この非常に細いガラス繊維は、非常に高い引張強度を持っています。Markforgedは2種類のファイバーグラスで3D造形ができます。

・ ファイバーグラス
・ HSHTファイバーグラス

グラスファイバーの連続ストランドによる強化は、「初心者レベル」のファイバーではありますが、グラスファイバーは幾つかの驚くべき造形部品特性の改善をもたらします。例えばABSと比較して、ファイバーグラスを含んだ造形部品は、従来のABS造形部品よりも20倍強く、10倍硬いです。製造現場での取付工具または高強度の試作品には、ファイバーグラスが最適です。

一方、HSHTファイバーグラスは、アルミニウム部品を置き換えるのに最適です。カーボンファイバーに次ぐ優れた耐熱性と曲げ強度を備えたHSHTグラスファイバーは、耐熱性と耐衝撃性を必要とする多くの産業用途としてコストパフォーマンスの良いソリューションを提供します。さらに、ファイバーグラスおよびHSHTファイバーグラスは、幾つかのポテンシャルと独自の有益な特性を持っています。

造形部品が摩耗すると、ファイバーグラスまたはHSHTファイバーグラスが露出することがあります。白い繊維であるファイバーグラス、またはHSHTファイバーグラスは、表面に擦り切れたり広がってくるのは、寿命が近いことを明示していますが、露出した繊維の耐性が部品の寿命を延ばすことがあります。「目視できる摩耗マーカー」および最後の段階の「摩耗防止」の特性があるのは、現実的に製造業で使用するために役立ちます。重大な破損を負った部品を繰返し荷重条件下で使用する場合、HSHTファイバーグラスは壊滅的な破損をせずにカーボンファイバーに近い強度をもたらすだけでなく、最小のエネルギー反発で降伏します。

■カーボンファイバー

カーボンファイバーは、有機ポリマーから比較的低温で製造されており、合成化学材料、加熱、および機械的処理によって処理されています。存在する材料の中で、重量に対して最も高い強度を持っており、鋼鉄やチタンよりも高く、3D造形において、カーボンファイバーは剛性に最適な繊維材料です。

ABSより25倍硬く、Markforged社の他のファイバー材より2倍の硬さがあります。6061アルミニウムと比較して、このカーボンファイバーは、曲げ強度で50%、引っ張りモーメントで300%高い値をしており、この材料の最大の特性を活かしています。カーボンファイバーは、治具/備品、そして、最も名声のあるグローバル企業のための特殊な工具の製造、モータースポーツ用の1回の限定使用の部品から最終用途部品に至るまで使用されています。

製造業のジェネレーティブデザインの部品の開発には、高価な5軸フライス盤での「仕上げ加工」のために複雑な工具要件が必要になることがあります。Markforgedは、インダストリー4.0を率いる超軽量でコンフォーマルな特殊な工具のための世界中の多くのベンチマークに積極的に参加しており、その可能性を実感しています。