一提起碳纖維，多數(shù)人便會(huì)聯(lián)想到，碳纖維汽車零件、碳纖維自行車等應(yīng)用。的確，這種材料就同人們所想的那樣，強(qiáng)度高、硬度大、重量輕。隨著這種材料價(jià)格的下降，它的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，這其中也就包括3D打印領(lǐng)域。

關(guān)于碳纖維打印耗材的新聞很多，比如在兩周前，英國(guó)3D打印公司3Dynamic Systems就推出了一種可以用在FDM打印機(jī)打印機(jī)上的碳纖維耗材。六月份時(shí)，俄羅斯也在研發(fā)碳纖維和塑料的合成耗材，打印小型衛(wèi)星。碳纖維耗材的不斷出現(xiàn)，讓人不禁想起了它的“親戚”——石墨烯。前幾天，有篇文章分析過石墨烯在中國(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀。大多數(shù)情況下，石墨烯只被當(dāng)做輔助材料使用，添加至產(chǎn)品中改善性能，因此最終落了個(gè)“工業(yè)味精”的稱號(hào)。雖說(shuō)如今碳纖維耗材在3D打印界也算是熱點(diǎn)之一，但筆者認(rèn)為，這只是表象。就目前的應(yīng)用現(xiàn)狀而言，所謂的碳纖維耗材，實(shí)際上也只能算是3D打印的“工業(yè)味精”而已。

目前，大多數(shù)號(hào)稱的“碳纖維耗材”，實(shí)際上都是基礎(chǔ)PLA或塑料耗材，加入碳纖維合成。這種材料可不比人們經(jīng)常在媒體上看到的“碳纖維”，媒體上報(bào)道的很多碳纖維自行車、汽車，材料是實(shí)打?qū)嵉?00%碳纖維，經(jīng)過機(jī)床加工而成。而市面上流傳的碳纖維耗材，機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒法跟它們比。的確，普通的PLA耗材在加入碳纖維后，拉伸強(qiáng)度確實(shí)增大，但它的剪斷強(qiáng)度卻變小。這一變化帶來(lái)的直接后果就是，耗材變得更脆，容易開裂。如果打印件功能性零件，應(yīng)力計(jì)算將變得十分復(fù)雜。

碳纖維耗材的另一缺點(diǎn)在于，缺乏光澤，陽(yáng)光照射久了會(huì)發(fā)白，材料會(huì)逐漸老化。無(wú)論是混合了碳纖維的PLA耗材，還是高純度的碳纖維耗材，打印出的打印件都擺脫不了這一問題。這對(duì)打印件的美觀性和耐久性都有著較大的影響。

碳纖維打印件的性能也讓人擔(dān)憂，這主要還是和3D打印這種制造技術(shù)有關(guān)。通常情況下，桌面機(jī)打印出的零件的張力要比注塑成型零件低30%-40%。原材料如果換成碳纖維，3D打印和注塑成型的碳纖維零件之間的差距可能就不是區(qū)區(qū)的百分之幾十。

當(dāng)然，碳纖維還包含了成本高、電氣性能差等缺點(diǎn)。但是撇開這些不說(shuō)，碳纖維本身還是一種十分有潛力的材料，但是一旦與3D打印聯(lián)系，它的優(yōu)勢(shì)變得不再明顯。因此，無(wú)論是投資碳纖維打印耗材，還是研發(fā)碳纖維打印零件，都需要三思而后行。

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