3D 프린팅 카본 파이버: 글로벌 알루미늄 부족 사태 속 우수한 대안

알루미늄 부족이 신소재 수요 견인

2021년 초부터 알루미늄 가격이 50% 이상 급등했습니다. 시장 분석가들은 이 추세가 향후 최소 2년간 지속돼 많은 산업에 공급 제약을 초래할 것으로 전망합니다.

Jyske Bank에 따르면 글로벌 부족의 세 가지 핵심 동인은: 부양책 주도 소비 지출, 알루미늄 의존 지속가능 기술 급성장(풍력 터빈, 전기차), 중국의 생산 확대와 내수 소비 증가입니다.

Markforged 카본 파이버 기술은 전통적으로 알루미늄으로 가공하던 부품에 매력적 대안을 제시합니다. 카본 파이버는 당사 보강 섬유 중 최고 강도-중량비를 자랑합니다—단섬유 복합재 Onyx보다 6배 강하고 18배 강직합니다.

Onyx 같은 복합 베이스와 결합한 연속 섬유 보강으로 6061-T6 알루미늄에 필적하는 성능의 파트 제작 가능. 소재는 극도로 강직하고 강하며, 복잡한 형상을 자동 프린팅해 최적화된 경량 설계 구현.

카본 파이버는 빽빽하게 포장된 탄소 원자가 결정질 가닥을 형성하며 직경 5-10미크론입니다. 생산 과정에서 수천 가닥이 토우로 묶여 열가소성 또는 열경화성 매트릭스와 통합돼 엔지니어링 복합재 생성.

주요 장점:

연속 섬유 보강(CFR)으로 카본 파이버는 알루미늄 강도를 맞추면서 우수한 강성, 충격 저항, 내열성, 내구성 추가.

CFR은 설계자에게 유연성 제공: 파트 내 섬유 양과 위치를 지정해 정확한 하중 경로에 맞춘 보강 가능.

6061-T6 알루미늄 대비 3D 프린팅 카본 파이버는 굴곡에서 50% 높은 강도-중량비, 인장에서 300% 성능 향상. 굴곡 강도 540MPa로 알루미늄의 480MPa 미만 초과.

자세한 측정치는 종합 강도 데이터시트 참조.

Markforged 프린터는 먼저 Onyx—단섬유 카본 파이버가 주입된 열가소성—로 외피와 인필을 융합 필라멘트 제조(FFF) 방식으로 빌드. 보조 노즐이 장섬유 CFR을 인레이해 하중 요건에 따라 외곽, 핵심 피처, 전체 레이어를 선택적 보강.

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