碳纤维3D打印对比传统成型工艺

随着3D打印技术的快速发展，碳纤维材料也可以通过3D打印技术进行成型。通常采用增材制造技术，该技术利用计算机控制的层层叠加的方法，将材料逐层堆叠并融合在一起，最终形成所需的形状。碳纤维材料通常以纤维束的形式存在，需要将其切成适当的长度，并在3D打印设备中使用传统的熔融喷射方法进行打印成型。通常碳纤维材料需要与热塑性聚合物或其他材料混合使用，以形成适合3D打印制程。

为了在3D打印过程中精确地控制碳纤维的方向和位置，需要采用先进的打印设备和软件。其中一种常用的方法是使用多轴机器人或高精度的自动化设备，在打印过程中精确控制碳纤维的方向和位置。另一种方法是使用3D打印机的特殊喷嘴，将碳纤维按照预定的方向和位置逐层打印。

与传统碳纤维成型技术相比，3D打印碳纤维成型具有许多优势和局限性。

3D打印成型具有很高的灵活性。而传统碳纤维成型经常需要使用模具进行成型，而模具制作完成后就固定下来了，限制了成型的灵活性。而3D打印可以根据需要灵活制造不同的形状和尺寸的碳纤维制品。目前碳纤维3D打印技术先天性的只适合不同形状量比较少的碳纤维零部件项目和小型制品。目前，传统碳纤维成型工艺已非常成熟，批量生产的量越大越能高效的降低平均成本。3D打印技术想要追求量产是及其昂贵的也没有必要。另一方面，在中大型碳纤维制品项目方面，传统碳纤维成型技术对比3D打印有着绝对的成型效率和成本优势。虽然3D打印技术能够非常灵活的制造出小型复杂的形状，但各个行业所需要的任何复杂一体成型制品，优化的传统工艺都能够实现。

在不需要量产的先决条件下，碳纤维3D打印成型可以降低废料和能源的浪费。直接将材料打印成所需形状，需要多少就用多少。这也有助于将碳纤维材料应用于更多的行业及领域，降低了单次成型成本，提高了原材料利用率。

但提到成品率，碳纤维3D打印成型技术还需要进一步优化和改进，目前打印过程中还是会出现材料堵塞、失控和其他制程上的问题，导致最终成品率降低。

除了量产和中大型制品成型方面的劣势，碳纤维材料用3D打印技术成型后的制品在刚度和强度方面较传统成型技术有较大的缺陷。华盛顿大学的几名教授（https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127522011285）给出的测量答案是3D打印出来的碳纤维制品较传统工艺少了10-60%的强度和刚度。目前3D打印技术没办法将碳纤维材料的优势和铝合金材料拉开。

虽然碳纤维3D打印技术还存在众多缺陷，比如在量产，中大型制品和刚度强度方面。但我们期待这个技术能够更好的发展，推进碳纤维材料在更多的行业及领域中的应用。在中豪强，我们优化了传统碳纤维成型工艺，在量产和一体成型复杂和中大型制品方面有较大优势，更好的为客户实现降本增效。