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连续碳纤维和热固性聚合物的复合材料现在可以使用一种新的3D打印技术。这种复合材料强度高、重量轻，可能在从航空航天到汽车的许多行业中得到应用。
3D打印快速开发，作为制造各种不同组件的快速而简单的方法。各种材料，例如聚欧洲杯足球竞彩合物，金属和生物材料已经用于3D印刷。该过程，也称为添加剂制造，包括通过层沉积材料层，然后熔断所有层来构建复杂的3D形状。
聚合物复合材料由聚合物与其他填充材料混合而成，其性能通常比单一聚合物本身要好得多。欧洲杯足球竞彩添加填料，如金属颗粒、无机颗粒和纤维，在保持复合材料低质量的同欧洲杯猜球平台时，改善了机械性能。
三维打印已被用于从聚合物复合材料制造的部件。然而，只有热塑性聚合物，聚合物在加热时软化，已经成功地使用到现在为止，用不相连的填料一起。
热固性聚合物一旦固化就不会变软。用热固性聚合物复合材料制造零件的常用方法是铺设聚合物胶带，在零件形状上放置或缠绕纤维。然后对整个复合结构进行固化。这个过程需要每个部分的模具和许多过程步骤，直到固化的部分准备好。
虽然3d打印的热塑性聚合物复合材料已经得到了证实，但由于填充物不是连续的，它们并没有很好的力学性能。因此，如果在3D打印中使用连续填料，除了能够使用热固性聚合物外，聚合物复合材料的性能将会非常优异。
LITA 3D打印过程
从特拉华大学的一个研究小组开发了三维印刷方法，允许使用热固性聚合物和连续的碳纤维用于制备聚合物复合材料的。他们呼吁平面局部热辅助（LITA）3D打印技术。
该技术利用液体聚合物的吸汗或毛细管作用来填充碳纤维之间的空间。碳纤维被放置，使得相邻的纤维之间有一个空隙，这使得液体聚合物能够进入纤维结构并围绕在纤维周围。如果纤维也是多孔的，聚合物可以注入到纤维中。
加热器在碳纤维上移动，产生一个温度梯度，一旦聚合物飞到碳纤维之间的空间，就可以固化，形成一个3D结构。加热还会降低聚合物的粘度，改变其物理性质，并有助于聚合物容易流动。加热也有助于聚合物完全浸湿纤维而不形成空隙。
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由于聚合物不需要LITA 3D打印之后的任何进一步的固化，以及部分只要3D打印做准备，这可以节省用于典型的流程固化热固性聚合物显著的能量。
研究人员设计了一个机器人系统来执行LITA 3D打印。机器人系统具有打印头和自动机械臂。打印头的特征在于用于分配的树脂，对于碳纤维的分配器，和一个加热器焦耳的喷嘴。该纤维是通过碳纤维的线轴连续供给。机械臂控制打印头的运动。
LITA 3D印刷的应用前景
由连续碳纤维和热固性聚合物制成的聚合物复合材料对于在桥和飞机之类的工业应用中开发强轻质部件是重要的。
利用机器人系统中，研究人员印刷在基片上或在自由空间中的组件。根据作者，LITA采用工业级碳纤维的三维印刷部分和液态环氧树脂具有最好的抗拉强度之间的3D印刷聚合物复合报告为止。
作者演示了不同类型的部件，如2D基板上的形状，3D星形，以及圆柱形杆上的共形打印。
所述LITA三维印刷工艺可容易地集成到当前复合材料制造工艺，并且可以与许多热固化聚合物一起使用。此外，可以使用碳纤维和其它的热传导纤维。
因为该方法不使用另外的固化步骤，这可能需要几个小时，存在着巨大的节能效果。该LITA 3D印刷工艺也比当前进程要快得多。该方法的另一个优点是它的可靠性和可重复性制造复杂的形状。
作者还表示，LITA 3D打印工艺可以降低劳动力和加工成本，同时也可以生产出几乎没有缺陷的形状。
由于显着的节能和消除许多常规步骤，LITA 3D打印过程比当前方法便宜得多比电流制造热固性聚合物复合材料的过程。因此，该技术具有很大的潜力可用于聚合物复合制造，从而简单且便宜地制造复杂的形状。
参考资料及进一步阅读
施，B.等等。（2020）的动态毛细管驱动的连续碳纤维复合材料的增材制造。事．https://doi.org/10.1016/j.matt.2020.04.010
新技术为3D打印灵活的纤维增强聚合物复合材料[在线]可用：https://omnexus.specialchem.com/news/industry-news/3d-print-polymer-composite-000222302?lr=iom20081958(2020年8月14日通过)。
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