3D打印碳纖維可能是繼金屬之后第二個最受追捧的增材制造技術胶棕。 有賴于增材制造領域的最新發(fā)展，人們終于實現(xiàn)能夠使用各種難以捉摸的材料進行打印的現(xiàn)實蔽宜。 然而水亮，并非所有碳纖維3D打印機都是相同的——一些機器使用微觀短切纖維來增強傳統(tǒng)的熱塑性塑料，而另一些機器使用鋪設在熱塑性基體（通常填充有短切纖維）內(nèi)部的連續(xù)纖維來在零件內(nèi)部創(chuàng)建“骨架”苫颤。

碳纖維由對齊的碳原子鏈組成枢菇，具有極高的拉伸強度。 單獨使用它們并不是特別有用 - 它們的薄而脆的特性使它們在任何實際應用中都很容易斷裂俯坐。 然而噩拼，當使用粘接劑將纖維分組并粘合在一起時，纖維會平滑地分布負載寺晌，并形成一種強度極高世吨、重量輕的復合材料。 這些碳纖維復合材料以片材呻征，管材或定制的成型特征的形式出現(xiàn)耘婚，并用于航空航天和汽車等行業(yè)，強度與重量比占主導地位陆赋。 通常沐祷，熱固性樹脂用作粘合劑。目前碳纖維3D打印機攒岛，已被微信小程序“全球3D打印產(chǎn)品庫”收錄赖临，可以進去搜“碳纖維”，找到全球的碳纖維3D打印機灾锯。

3D打印技術的最新發(fā)展使公司能夠使用碳纖維進行打印兢榨，盡管使用的粘合材料與標準碳纖維工藝不同。樹脂不會熔化挠进，因此不能通過噴嘴擠出——為了解決這個問題色乾，3D打印機用易于印刷的熱塑性塑料替代樹脂。雖然這些部件不像樹脂基碳纖維復合材料那樣耐熱皇驼，但它們確實受益于纖維的強度。

目前有兩種碳纖維打印方法：短切碳纖維填充熱塑性塑料和連續(xù)碳纖維增強材料窘吟。 短切碳纖維填充熱塑性塑料是通過標準FFF（FDM）打印機進行打印畦怒，由熱塑性塑料（PLA，ABS或尼龍）組成蠕蹋，這種熱塑性塑料由微小的短切原絲進行增強桶邑，即碳纖維。 另一方面阔渔，連續(xù)碳纖維制造是一種獨特的打印工藝务囤，其將連續(xù)的碳纖維束鋪設到標準FFF（FDM）熱塑性基材中灌当。

短切碳纖維填充塑料和連續(xù)纖維制造雖然同樣使用碳纖維，但它們之間的差異十分巨大幅挂。了解每種方法的工作原理及其理想的應用將有助于您做出明智的決策京球，確定在增材制造工作中應采取哪些措施。

采用短切碳纖維填充熱塑性塑料制成的3D打印碳纖維腺帽。

短切碳纖維基本上是標準熱塑性塑料的增強材料怎晰。它允許公司以更高的強度打印一般來說性能較弱的材料。然后將該材料與熱塑性塑料混合敛苇，并將所得混合物擠壓成用于熔融長絲制造（FFF）技術的線軸妆绞。對于使用FFF方法的復合材料，材料由短切纖維（通常是碳纖維）與傳統(tǒng)熱塑性塑料（如尼龍枫攀、ABS或聚乳酸）混合而成括饶。盡管FFF工藝保持不變，但短切纖維增加了模型的強度来涨、剛度巷帝，并改善了尺寸穩(wěn)定性，表面光潔度和精度扫夜。

這種方法并非始終沒有缺陷楞泼。 一些短切纖維增強細絲通過用纖維對材料調(diào)節(jié)過飽和度來強調(diào)強度。 這會對工件的整體質(zhì)量產(chǎn)生不利影響笤闯，從而降低表面質(zhì)量和零件精度堕阔。原型和最終使用的部件可以使用短切碳纖維制造，因為它提供了內(nèi)部測試或面向客戶的部件所需的強度和外觀颗味。

碳纖維3D打印使用連續(xù)纖維進行增強超陆。

連續(xù)碳纖維是真正的優(yōu)勢所在。 這是一種經(jīng)濟有效的解決方案鹃改，可以用3D打印復合材料部件替代傳統(tǒng)的金屬部件战架，因為它僅使用重量的一小部分就能實現(xiàn)類似的強度。 它可以使用連續(xù)長絲制造（CFF）技術把材料鑲嵌在熱塑性塑料中侦萍。 使用這種方法的打印機在打印時通過FFF擠出的熱塑性塑料內(nèi)的第二個印刷噴嘴鋪設連續(xù)的高強度纖維（例如碳纖維咸壮，玻璃纖維或Kevlar）。 增強纖維構成印刷部件的“主干”均壳，產(chǎn)生堅硬漆究，堅固和耐用的效果。

連續(xù)碳纖維不僅增加了強度拔翠，而且還提供給用戶在需要更高耐久性的領域中有選擇性地進行加固钉榔。 由于核心流程的FFF性質(zhì)，您可以選擇逐層基礎來強化。 在每層中圣钝，有兩種增強方法：同心軸加固和各向同性加固廷诺。 同心填充加強了每層（內(nèi)部和外部）的外邊界，并通過用戶定義的循環(huán)數(shù)延伸到零件中肖喂。 各向同性填充在每層上形成單向復合增強簇抵，并且可以通過改變層上的增強方向來模擬碳纖維編織。 這些強化策略使航空航天妻味，汽車和制造等行業(yè)能夠以新的方式將復合材料集成到其工作流程中正压。打印零件可以作為工具和夾具（這些都要求連續(xù)的碳纖維可以有效地模擬金屬性能。）责球，如手臂末端的工具焦履，軟顎，和CMM固定物雏逾。

當今嘉裤，增材制造領域已經(jīng)呈爆發(fā)式成長，一些打印機提供了碳纖維打印的能力栖博。但是屑宠，您最好注意一下您所購買的復合材料以及每一種纖維已經(jīng)開放的應用。除非它指明它是連續(xù)的碳纖維仇让，否則這種材料幾乎肯定是由切碎的碳纖維增強長絲組成的典奉。雖然兩者都提供獨立的價值，但能夠同時打印兩者是滿足您所有應用需求的最佳方式丧叽。

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