3D打印碳纖維可能是繼金屬之后第二個受追捧的增材制造技術(shù)。 有賴于增材制造領(lǐng)域的新發(fā)展，人們終于實現(xiàn)能夠使用各種難以捉摸的材料進(jìn)行打印的現(xiàn)實。 然而，并非所有碳纖維3D打印機(jī)都是相同的——一些機(jī)器使用微觀短切纖維來增強(qiáng)傳統(tǒng)的熱塑性塑料，而另一些機(jī)器使用鋪設(shè)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”。

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。了解每種方法的工作原理及其理想的應(yīng)用將有助于您做出明智的決策，確定在增材制造工作中應(yīng)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。短切碳纖維基本上是標(biāo)準(zhǔn)熱塑性塑料的增強(qiáng)材料。它允許公司以更高的強(qiáng)度打印一般來說性能較弱的材料。

不僅很少有機(jī)會在預(yù)浸料中引入氣泡或空隙，而且還開拓了CFC可以使用的多種熱塑性塑料（到目前為止，PETG，ABS，PC，和PA） 。還可以在CFC中控制沉積速率，以生成有趣的結(jié)構(gòu)和特性，這些特性和特性是傳統(tǒng)復(fù)合材料制造所無法實現(xiàn)的，例如晶格形狀。在傳統(tǒng)情況下，將一根碳絲束穿過另一束碳絲束時，該區(qū)域的厚度將增加一倍。使用CFC，可以減少擠出的熱塑性塑料，同時仍然沉積碳纖維，從而減少該區(qū)域的塑料量。

反過來，這增加了所謂的“纖維體積比”，相對于復(fù)合材料的總體積而言，存在的纖維增強(qiáng)量。較高的纖維體積比通常意味著改善的機(jī)械性能。因此，由于這些碳纖維以3D打印的晶格結(jié)構(gòu)縱橫交錯，因此纖維體積比和強(qiáng)度均增加。在航空航天領(lǐng)域，工程師尋求的纖維體積比率為60％左右。但是，使用其他碳纖維3D打印技術(shù)時，該比率接近30％至40％。沒有晶格結(jié)構(gòu)，CFC可以達(dá)到約45％，在碳纖維重疊的點上，該比率增加了一倍，即比傳統(tǒng)復(fù)合材料更強(qiáng)。