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碳纤维3D打印材料因其卓越的强度重量比和设计自由度，正在改变传统制造模式。它能够实现复杂结构的一体化成型，显著减轻部件重量，同时保持甚至超越金属材料的机械性能。
最新研究表明，连续碳纤维增强3D打印材料的拉伸强度可达1200 MPa/g/cm³，远超尼龙（50 MPa/g/cm³）和铝合金（130 MPa/g/cm³）。
碳纤维3D打印主要分为短纤维增强和连续纤维增强两种技术路径。
短纤维增强是将切碎的短纤维（长度通常约1mm）混合到尼龙等热塑性塑料中，提供局部增强；而连续纤维打印则是使用连续的长纤维束作为增强材料，形成内部“骨架”结构，纤维以定向方式排布，直接承受拉伸和弯曲负荷。
材料研发方面，最新的改性技术通过氧化处理和偶联剂处理对碳纤维进行改性，有效改善了碳纤维与聚合物材料的界面相容性。聚酰胺基质能够有效填充碳纤维表面氧化形成的微结构，从物理层面提高聚合物与碳纤维的界面结合力。
近期突破性的光热辅助固化技术更是实现了无需支撑的高质量打印。该技术利用碳纤维良好吸收特性转换入射激光的能量，在100-200毫秒内实现局部加热，使树脂迅速固化，固化度可达96%-98%。
碳纤维3D打印材料最显著的优势是其出色的强度重量比。使用连续碳纤维打印的部件强度可比肩金属，重量却只有同体积钢的1/8，这使得它在对重量敏感的应用中具有无可替代的价值。
该材料还具有优异的热稳定性和耐化学性。工业级设备打印的碳纤维部件能够耐受250℃高温，已用于电动汽车电池包防火支架等高温应用场景。
设计自由度是另一大优势。碳纤维3D打印能够制造传统工艺无法实现的拓扑优化结构（如蜂窝芯、镂空网格），实现功能集成创新，如腔体走线通道、嵌入式减震结构和防电磁干扰蜂窝层等。
碳纤维3D打印材料正在多个高技术领域获得广泛应用：
航空航天领域：连续碳纤维打印为无人机结构带来革命性进步。同济大学“同飞一号”无人机结构重量仅856g（翼展2.1米），减重率达40%。2020年太空3D打印任务甚至使用连续碳纤维技术在轨制造航天器部件，解决太空环境下的维修与制造难题。
汽车工业：保时捷911 GT2 RS制动导风管采用连续碳纤维打印，耐300℃高温且减重40%。碳纤维打印部件还用于电动汽车电池包防火支架，取代金属避免短路风险。
医疗领域：碳纤维3D打印特别适合定制化医疗器械（如运动员专属义肢），免去数十万美元的模具投入，单件成本降低85%。
随着光热辅助固化等新技术突破，碳纤维3D打印已经能够实现悬空无支撑制造，打印速度提升8倍，固化度高达98%。
全球碳纤维DLS 3D打印服务市场正以20.8%的年复合增长率迅猛发展，预计到2031年将达到13458百万美元。这将不再只是制造方式的迭代，而是从根本上重塑产品竞争力，让工程师能将天马行空的设计变为现实。
