隨著科技的發(fā)展，3D打印已經(jīng)慢慢改變了現(xiàn)代生活的許多領(lǐng)域。3D打印技術(shù)避免了傳統(tǒng)制造業(yè)的切割工藝，不需要模具制造，加工速度快，生產(chǎn)周期相對較短。連續(xù)碳纖維材料是一種復合纖維材料，通過加熱共同擠出的3D打印工藝，打印出來的產(chǎn)品是塑料強度的30倍，強度和重量比是鋁的3倍，重量比鋼材輕7倍以上。連續(xù)碳纖維3D打印可以替代金屬、塑料、尼龍等材質(zhì)，可應(yīng)用在無人機、工裝夾具、航空航天等領(lǐng)域。

3D打印常見的材料是PLA、尼龍、ABS等。但如果想要打印強度大、質(zhì)量輕的部件，標準3D打印機對該任務(wù)來說，打印的樣件強度小、質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低。此外，標準PLA長絲在高溫下會變軟，因此，不適合在汽車行業(yè)使用。

Markforged的3D打印設(shè)備通過使用由尼龍微碳纖填充（稱為Onyx）制成的主絲解決了這個問題，并添加了連續(xù)纖維層（如碳纖維、Kevlar、玻璃纖維或高溫高強度玻璃纖維）加固零件的選項，從而靈活控制零部件的強度，符合設(shè)計意圖。

從上到下:碳纖維、高溫高強度玻璃纖維、Kevlar、玻璃纖維

連續(xù)纖維增強（CFR）工藝使打印的樣件非常堅固耐用，可以取代鋁。碳纖維增強Onyx抗拉強度達800MPa（是ABS的25.8倍，6061-T6鋁的2.6倍）。

Markforged連續(xù)碳纖維3D打印主要面向需要強度大、質(zhì)量輕的3D打印部件制造商。而且，用Markforged設(shè)備打印的零件成本會比使用鋁數(shù)控加工的性價比更高。并且，制造出的零件會比鋁更輕，從而實現(xiàn)輕量化的零部件。

以下是用Onyx（Markforged打印機）和PLA(其他打印機)的樣件測試。測試打印樣件寬15mm(0.6英寸)×厚5mm(0.2英寸)，從桌子邊緣到重量點的突出部分為120mm(4.7英寸)。然后，把一個1.8公斤(4磅)的重物掛在測試樣件上。

無纖維增強的強度效果

有纖維增強的強度效果

正如你從照片中看到的（垂直偏差標記以英寸為單位），使用纖維增強的部分更加堅硬。纖維增強打印有兩到三組增強層(頂部和底部)，每組只有四層。由此，可以推斷出添加更多的纖維會讓部件變得更硬。

經(jīng)典案例

使用PLA打印時，小或薄的物品打印后承重能力會變低。但使用Markforged連續(xù)碳纖維3D打印的話，會讓這個146mm（5.75英寸）的三腳架變得更加堅固。

三腳架旋鈕

三腳架

相機鏡頭腳

抽屜拉手

3D打印和碳纖維復合材料的結(jié)合可以改善傳統(tǒng)生產(chǎn)制造中對碳纖維復合材料的應(yīng)用，F(xiàn)DM技術(shù)和連續(xù)碳纖維材料的結(jié)合，使打印的零件機械性能、物理性能更加優(yōu)異，實現(xiàn)低成本、高效、產(chǎn)品輕量化以及個性化定制設(shè)計。

 

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