知识解读：详细阐述碳纤维3D打印应用

连续纤维增强 (CFR) 是Markforged推出的一项创新技术和独特工艺，它正在快速推动现代制造商对碳纤维3D打印的采用。 本文将深入探讨如何通过功能性3D打印零件来实现业务转型。我们将审视CFR工艺相对于传统制造工艺所具有的优势，将这些优势与制造应用联系起来，并研究现代制造商如何利用CFR的优势。 CFR是一种使3D打印机可以用连续纤维来强化熔丝加工 (FFF) 零件的工艺。具有CFR功能的设备使用双挤出系统：一个用于传统的FFF线材，另一个用于长股的连续纤维，逐层铺设连续纤维，替代FFF填充物。由此制作出的零件会显著提升强度(最高可达任何FFF材料的10倍)，并可替代应用中的铝制零件。 ▲ 以更低成本制造出复杂的3D几何体

得益于能够自动生成机器指令的切片和打印工艺，3D打印机擅于制造复杂的几何体。在减材机器中，复杂度和成本之间呈指数关系：复杂的2D几何体需要2轴或3轴CNC铣床，而3D几何体则需要3至5轴CNC铣床。这些机器的编程和操作费用很高，这使得传统的制造设计 (DFM) 指南推崇使用复杂度较低的零件。如果零件是复杂的3D几何体并且需要很高的强度，只有CFR能够实现金属级强度。

▲ 高度可定制

CAD至零件的简单流程使CFR用户能够快速地更改设计来解决具体问题。在传统制造中，制造商面临的挑战是必须在低成本、通用型解决方案和非常昂贵的一次性零件之间作出选择。少量改变通常就会导致成本大幅上升，幸运的是，CFR 3D打印使用户能够轻松制造定制的一次性零件。

▲ 针对功能性零件的门槛低

许多3D打印技术实现了可定制性和复杂零件的低成本，CFR的与众不同之处在于，针对功能性零件它也能实现上述特点。与FFF 3D打印零件相比，CFR制造的零件具有相当大的优势和特性，其中包括：

零件更坚固

CFR使您能够动态地将零件强度从塑料强度变成铝强度。这使用户能够设计所需强度的零件并对零件进行3D打印。

耐用性

由于连续纤维具备高强度、高刚度和耐用性，CFR零件在应用中的使用寿命长于任何其他FFF 3D打印零件。此外，填充塑料也具有很高的耐磨性和韧性。 由于CFR 3D打印机能够制造功能性零件，这种打印机在以下几个关键方面使生产手段更符合工程师的要求：

无需等待报价

当有需求的时候，制造商无需将零件图纸发出，等待第三方报价。

自动化制造过程

由于3D打印机是完全自动化的，因此无需人工即可制造零件。

需求点零件

3D打印机适应性强，价格适中，适合大多数企业投资。传统制造通常需要购买昂贵的机器，外包零件，并且还可能需要大量部署空间。

耐热和耐化学腐蚀

CFR零件在大多数生产环境中都能抵抗环境热量，并且经过增强的短纤维填充线材具有极强的耐化学腐蚀性。