碳纖維增強(qiáng)材料，可以提供與金屬相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，又非常輕，碳纖維在需要考慮重量與強(qiáng)度比的行業(yè)包括航空航天、汽車領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景。要3D打印技術(shù)要與傳統(tǒng)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，復(fù)合材料將是3D打印成為主流技術(shù)的背后驅(qū)動(dòng)力之一，而在復(fù)合材料領(lǐng)域中其中一個(gè)重要領(lǐng)域就是碳纖維增強(qiáng)材料。

傳統(tǒng)工藝制造碳纖維的過(guò)程十分復(fù)雜并需要大量的人力勞動(dòng)，3D打印為碳纖維制造帶來(lái)了新的領(lǐng)域，更方便，并不需要大量的人工。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的3D打印碳纖維增強(qiáng)材料既有用于FDM 桌面3D打印機(jī)的線材料，也有用于工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)的新型碳纖維和碳納米管（CNT）增強(qiáng)型高性能材料。近日，英國(guó)3D打印公司3Dynamic Systems推出了一款用于FDM 3D打印機(jī)的碳纖維線材。

3Dynamic Systems 是一家源于英國(guó)斯旺西大學(xué)的3D打印公司，其產(chǎn)品主要為生物3D打印機(jī)、生物3D打印材料以及FDM 3D打印機(jī)專用的線材。3Dynamic Systems公司推出的FDM 3D打印線材包括生物相容性線材、不銹鋼粉末和ABS 復(fù)合線材、尼龍線材以及最新推出的碳纖維增強(qiáng)線材。3Dynamic Systems最初在2014年為航空航天企業(yè)生產(chǎn)零部件的時(shí)涉足碳纖維3D打印線材，此后逐漸開(kāi)始將原本自用的線材提供給用戶。3Dynamic Systems表示使用這種碳纖維增強(qiáng)的聚合物打印出來(lái)的零部件拉伸強(qiáng)度達(dá)105MPa（超過(guò)ABS或PLA三倍）。

這款碳纖維增強(qiáng)線材中包含了大量長(zhǎng)短不一的細(xì)碳纖維，這些纖維非常小，可以通過(guò)FDM 3D打印機(jī)的擠出噴嘴。該材料的研發(fā)負(fù)責(zé)人Daniel J. Thomas博士表示，在材料研發(fā)時(shí)碳纖維被與特殊的共混聚合物混合在一起，它們會(huì)固化然后聚成顆粒，這些顆粒被擠出拉制成1.75毫米的線材，在經(jīng)過(guò)水中冷卻、干燥之后再包裝起來(lái)。這些線材的標(biāo)準(zhǔn)打印溫度是210-220攝氏度，不需要加熱的打印床。Daniel J. Thomas博士還表示這款線材的粘接性能是非常出色的，在機(jī)械測(cè)試時(shí)該材料不會(huì)在層間斷開(kāi)。不過(guò)需要注意的是，該材料對(duì)打印噴頭的耐磨性有較高要求。

3Dynamic Systems推出的碳纖維增強(qiáng)線材可以用于制造無(wú)人機(jī)或者遙控車的零部件，也可以用于制造自行車或者其它工具的零部件。企業(yè)用戶則可使用該材料進(jìn)行零部件的小批量生產(chǎn)，快速制造模具，打造自由造型的零部件等。

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