首臺碳纖維3D打印機面世解開3D打印與碳纖維材料的秘密

碳纖維本身是很難實現(xiàn)3D打印的，尤其是長碳纖維，所以更多的是碳纖維復(fù)材在3D打印中的應(yīng)用。其實大部分是將碳纖維加入到一些容易打印的ABS、PLA和PA中，做成供3D打印使用的復(fù)合材料，絲材居多，相關(guān)的3D打印設(shè)備一般是FDM（熔融沉積）型3D打印機。

世界首臺碳纖維3D打印機

2009年9月美國MarkForged 公司開發(fā)出一臺可以打印部分連續(xù)碳纖維材料的3D打印機——Mark One。MarkForged公司是由麻省理工學(xué)院航空航天工程師格Greg Mark創(chuàng)立的。在歷經(jīng)多年對高性能賽車復(fù)合車翼的設(shè)計和制造，他發(fā)現(xiàn)了一種利用3D硬件打印技術(shù)來實現(xiàn)制造自動化過程。而且Greg Mark組建了一個研究小組，從此MarkForged誕生了。

該公司稱，Mark One將3D打印的無限潛力與碳纖維的高強度結(jié)合起來。其正在申請專利的復(fù)合纖維制造工藝-----有史以來第一次實現(xiàn)了連續(xù)碳纖維的3D打印。 復(fù)合纖維（CFF)的剛度和強度分別是ABS塑料的20倍和5倍，并且CFF的比強度更超過 6061-T6 號鋁。

“Mark One 神奇的是打印機機頭部分。它在一個簡單部件上集成了傳統(tǒng)3D打印模式和CFF打印模式，具有雙機系統(tǒng)。 Mark One打印機采用的技術(shù)有兩種，其一是熔融長絲制造，同常見的ABS打印機類似，其二是復(fù)合纖維制備，主要用于碳纖維打印。除了碳纖維，Mark One還能打印玻璃纖維、PA和PLA三種材料，不過一次只能打一種。分辨率上，采用傳統(tǒng)熔融長絲制造可以達到0.1毫米，但是用復(fù)合纖維制備技術(shù)的話就只有0.2毫米了。

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