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武漢易成三維科技是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的3D打印、三維掃描儀綜合方案供應(yīng)商，始終專注于制造、教育、科研、軍工等領(lǐng)域，迄今為止已為約600所著名高校、科研院所、約10000個(gè)企業(yè)機(jī)構(gòu)提供專業(yè)的3D打印設(shè)備、服務(wù)及平臺(tái)化數(shù)字智造應(yīng)用方案。

復(fù)合材料3D打印是增材制造中一個(gè)流行趨勢(shì)、一種創(chuàng)新技術(shù)：因?yàn)樵谒芰现刑砑恿死w維成分，因此可增強(qiáng)打印的強(qiáng)度、剛度和耐久性參數(shù)。以下是如何快速將纖維與塑料融合：用短切纖維填充或用連續(xù)纖維束加固。其中，我們特別關(guān)注連續(xù)纖維增強(qiáng)材料，因?yàn)槎糖欣w維的性能在一些方面受限，也不會(huì)如連續(xù)纖維般大大提高打印件強(qiáng)度。

本文將闡明復(fù)合材料優(yōu)勢(shì)，調(diào)查當(dāng)前的市場(chǎng)，并解析碳纖維復(fù)合材料3d打印的優(yōu)勢(shì)。復(fù)合材料連續(xù)碳纖維打印件在航空航天、汽車、航空和醫(yī)療行業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用。

復(fù)合材料是由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有不同特性和邊界的成分組成的材料。當(dāng)我們談到連續(xù)纖維3D打印時(shí)，特指的是用塑料浸潤(rùn)和包裹的纖維束。通常，復(fù)合材料由基礎(chǔ)聚合物（稱為基質(zhì)）和增強(qiáng)纖維（碳、玄武巖、玻璃等）結(jié)合組成，并產(chǎn)生理想的特性。無(wú)論是填充短切纖維還是用連續(xù)纖維增強(qiáng)，與純塑料相比，剛度和強(qiáng)度參數(shù)都能得到改善。但是，復(fù)合纖維3D打印的優(yōu)勢(shì)在于剛度和強(qiáng)度比非增強(qiáng)塑料高幾倍。相比之下，短切纖維填充最多只能增加兩倍。在生活中，我們經(jīng)常見(jiàn)到復(fù)合材料的應(yīng)用，下圖是木材與膠水混合的板材和鋼筋與膠水混合的建材。

傳統(tǒng)制造復(fù)合材料產(chǎn)品成本高、耗時(shí)長(zhǎng)、勞動(dòng)密集。與傳統(tǒng)的在模具內(nèi)手動(dòng)放置模具或手動(dòng)鋪層不同，復(fù)合材料3D打印為更高自動(dòng)化創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。在設(shè)置參數(shù)完成并對(duì)既定模型進(jìn)行切片后，打印設(shè)備就可以按預(yù)設(shè)軌跡自動(dòng)完成工作，無(wú)需人工。

同時(shí)，3D打印更方便原型設(shè)計(jì)，成本友好，打印件強(qiáng)而輕。某種程度上，重量、強(qiáng)度和設(shè)計(jì)自由度恰恰是企業(yè)家或設(shè)計(jì)者們需要考慮的。復(fù)合材料3D打印最突出的優(yōu)勢(shì)——快速成型，使用切片軟件，從設(shè)計(jì)直接進(jìn)入制造，無(wú)需啟動(dòng)整個(gè)生產(chǎn)線，無(wú)需任何額外成本或浪費(fèi)材料。這對(duì)中小企業(yè)降低最終成本至關(guān)重要。

就市場(chǎng)而言，復(fù)合增材制造技術(shù)是市場(chǎng)新寵，但只有少數(shù)公司能提供完備的打印方案。武漢易成三維科技的CFC（復(fù)合材料共擠）技術(shù)是獨(dú)家開(kāi)發(fā)的技術(shù)解決方案。該過(guò)程被稱為共擠，是因?yàn)轭A(yù)浸潤(rùn)纖維和基體材料在打印過(guò)程中被加熱、混合并同時(shí)擠出。在此基礎(chǔ)上，武漢易成三維科技同時(shí)擁有連續(xù)纖維預(yù)浸潤(rùn)技術(shù)，即在市場(chǎng)上確定了唯一性和不可替代地位。

CFC技術(shù)為復(fù)合材料打印提供了極大靈活性，技術(shù)的核心是在打印時(shí)將塑料添加到預(yù)浸有熱固性樹(shù)脂的碳纖維中。使用熱固性材料有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：它價(jià)格便宜，符合標(biāo)準(zhǔn)；附著力良好；最重要的是，由于粘度較低，打印孔隙率小。這種復(fù)合材料被稱為雙基體，包含兩種基體材料：熱固性材料和熱塑性材料。一個(gè)用于浸潤(rùn)，另一個(gè)用作層與層間的粘合劑。上述第二種塑料可以是任何塑料——可以是不易燃塑料或不同顏色的塑料、耐熱或耐腐蝕塑料。同時(shí)，纖維和塑料分開(kāi)供給，可局部改變纖維和塑料的體積配比。我們可以減少塑料來(lái)增加纖維體積，或相反。通過(guò)這種方式，我們可以控制各向異性的程度，同時(shí)，使打印擁有纖維交叉點(diǎn)的晶格結(jié)構(gòu)。

下述分別是武漢易成三維科技復(fù)合材料打印的典型案例——飛機(jī)座位支撐架、越野自行車搖桿、無(wú)人機(jī)框架和月球車懸架：

總體而言，碳纖維復(fù)合材料CFC打印被認(rèn)為符合人體工程學(xué)和成本效益，并被認(rèn)為有以下幾個(gè)原因：1、少浪費(fèi)，無(wú)需后處理，幾乎沒(méi)有形狀復(fù)雜性的限制；

2、全自動(dòng)化，環(huán)保，節(jié)省人力；3、效益、性能優(yōu)于金屬技術(shù)的可能性越來(lái)越多。