從1986年推出至今，塑料3D打印已經(jīng)發(fā)展了35年?；仡櫿麄€(gè)過(guò)程我們不難發(fā)現(xiàn)，盡管3D打印成本在不斷下降，打印效率也有所提升，但最基本的材料性能，沒(méi)有本質(zhì)的進(jìn)步。FDM技術(shù)盡管可以打印PEEK、ULTEM等高端塑料，但由于是層層堆積的工藝，其強(qiáng)度仍無(wú)法與注塑或者機(jī)加工件相提并論，限制了這個(gè)技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用上的使用場(chǎng)景。這也是為什么在我國(guó)，塑料3D打印目前仍主要被用于原型打印的原因。

有沒(méi)有哪一種塑料3D打印材料的性能可以超過(guò)注塑甚至是金屬呢？在小編看來(lái)只有Markforged推出的連續(xù)纖維復(fù)合3D打印技術(shù)能與之相媲美了。

碳纖維的優(yōu)點(diǎn)

碳纖維增強(qiáng)了3D打印部件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)還降低了它們的整體重量。這使它成為了從功能性原型到最終制造零件的各種3D打印應(yīng)用的理想復(fù)合材料。

連續(xù)碳纖維3D技術(shù)在打印時(shí)使用的是復(fù)合材料，表面使用Onyx短切尼龍基材，內(nèi)部使用連續(xù)纖維填充，從而大幅的提升打印零件強(qiáng)度。在填充40%時(shí)拉伸強(qiáng)度已經(jīng)可以超過(guò)6061-T6鋁合金，纖維填充100%時(shí)拉伸強(qiáng)度是6061-T6鋁的2倍，是標(biāo)準(zhǔn)ABS的23-25倍。

需要指出的是，碳纖維3D打印分為短切纖維和連續(xù)纖維填充，短切纖維好比蓋房子時(shí)候砌磚，連續(xù)纖維填充比如拉鋼筋。短切纖維3D打印拉伸強(qiáng)度通常在60-80Mpa，而連續(xù)纖維3D打印的強(qiáng)度可達(dá)800Mpa，是真正高價(jià)值的技術(shù)。

纖維增強(qiáng)3D打印與其他3D打印抗折彎強(qiáng)度對(duì)比

隨著3D打印技術(shù)的成熟，制造商一直在努力融入碳纖維以提高零件的強(qiáng)度和耐用性。最常見(jiàn)的兩種實(shí)現(xiàn)方式是短纖維填充線材和連續(xù)纖維。連續(xù)碳纖維是Markforged獨(dú)有的超高強(qiáng)度材料，將其鋪設(shè)到Onyx等復(fù)合基材上時(shí)，可以生產(chǎn)出強(qiáng)度與6061-T6鋁合金相媲美的零件。它具有極高剛度和超高強(qiáng)度，可以采用Markforged 3D打印機(jī)自動(dòng)鋪設(shè)成各種幾何形狀零件。

自推出以來(lái)發(fā)現(xiàn)，利用碳纖維3D打印在各行各業(yè)都有應(yīng)用，甚至也可制造出最終用途部件，取代傳統(tǒng)制造的金屬部件。

DANA汽車(chē)全球部署碳纖維打印機(jī)用于零件快速制造

碳纖維3D打印的機(jī)器人保護(hù)罩 強(qiáng)度超過(guò)鋁合金、質(zhì)量更輕

Markforged的碳纖維在無(wú)人機(jī)最終零件的應(yīng)用

由碳纖維3D打印制成的滑雪板安全鎖

門(mén)窗五金制造商用碳纖維打印的裝配夾具

連續(xù)碳纖維3D打印屬于FDM（熔融堆積成型）技術(shù)，故在使用和流程方面，相比光固化和尼龍粉末類(lèi)技術(shù)會(huì)簡(jiǎn)單很多(光固化3D打印通常需要酒精清洗零件并人工打磨支撐點(diǎn)，尼龍粉末類(lèi)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生粉塵并需要在打印完成后做噴砂處理)。由于具備高強(qiáng)度、操作簡(jiǎn)便、智能化、低成本等特點(diǎn)，Markforged已經(jīng)成為過(guò)去5年全球成長(zhǎng)最快的3D打印品牌，可見(jiàn)全球用戶(hù)對(duì)該技術(shù)的歡迎程度。

2015-2020年Markforged的成長(zhǎng)速度

連續(xù)碳纖維3D打印具備高強(qiáng)度、小型靈活、無(wú)需特別環(huán)境和使用經(jīng)驗(yàn)等特點(diǎn)?；谠摷夹g(shù)，可以讓工程師快速靈活制造各類(lèi)高強(qiáng)度零件，無(wú)需依靠機(jī)加工或者外包供應(yīng)商，省時(shí)省力又省錢(qián)。

Markforge連續(xù)碳纖維3D打印

Markforged大尺寸碳纖維3D打印機(jī)FX20

FX20作為Markforged迄今為止成型尺寸最大、速度最快、功能最強(qiáng)的打印機(jī)，可快速實(shí)現(xiàn)工業(yè)級(jí)制造。FX20的打印速度比Markforged其他復(fù)合打印機(jī)系列快八倍，而打印的零件尺寸比X7還要大五倍。同時(shí)FX20還是專(zhuān)為應(yīng)對(duì)一些最苛刻的制造行業(yè)（航空航天、汽車(chē)、國(guó)防）而設(shè)計(jì)，可用于打印大型、堅(jiān)固、高溫部件。

FX20還使用了Markforged獨(dú)特的連續(xù)纖維增強(qiáng)(CFR)打印技術(shù)增加零件的強(qiáng)度，讓零件擁有金屬般的強(qiáng)度。并且FX20還有一個(gè)加熱的制造室，能夠保持高達(dá)200°C的溫度。此外，F(xiàn)X20比小型工業(yè)3D打印機(jī)擁有更多的傳感器，不僅打印零件的速度快，還有更高的精度、質(zhì)量和可靠性，同時(shí)FX20還是市面上唯一能夠打印連續(xù)纖維增強(qiáng)高性能復(fù)合材料的3D打印機(jī)。只需按下按鈕，即可將部件從打印床上取下來(lái)使用！

Markforged非金屬材料強(qiáng)度曲線

從曲線可以看出碳纖維填充的零件（Carbon Fiber CFF）剛度接近鋁，強(qiáng)度超過(guò)鋁。連續(xù)纖維增強(qiáng)技術(shù)是3D打印領(lǐng)域的重大進(jìn)步，解決了過(guò)去塑料3D打印強(qiáng)度不足的問(wèn)題。并且，連續(xù)碳纖維3D打印在歐美和日本普及較快，在航空航天、國(guó)防軍事、汽車(chē)制造、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)、石油化工、工業(yè)制造、教育科研等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用價(jià)值。

華融普瑞(北京)科技有限公司作為Markforged在中國(guó)的授權(quán)增值經(jīng)銷(xiāo)商提供3D打印全流程、全價(jià)值鏈解決方案，涵蓋面向3D打印的拓?fù)鋬?yōu)化、3D打印服務(wù)、材料定制、設(shè)備定制和3D打印設(shè)備研發(fā)等核心環(huán)節(jié)。公司助力眾多用戶(hù)重新定義產(chǎn)品，重塑產(chǎn)品生命周期價(jià)值鏈，用戶(hù)行業(yè)覆蓋汽車(chē)、航空航天、醫(yī)療、消費(fèi)品和教育等眾多領(lǐng)域。通過(guò)創(chuàng)新型的自主研發(fā)和3D打印應(yīng)用服務(wù)為客戶(hù)創(chuàng)造價(jià)值。

想了解更多關(guān)于連續(xù)碳纖維資訊以及大尺寸FX20 3D打印機(jī)信息，可聯(lián)系我們免費(fèi)獲得！