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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Anisoprint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)合材料定義

復(fù)合材料3D打印的優(yōu)勢(shì)

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。

Anisoprint與CFC技術(shù)

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。Anisoprint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，Anisoprint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。在Anisoprint，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)。

復(fù)合材料打印的應(yīng)用

下述分別是Anisoprint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，Anisoprint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：