正如我們所知，目前3D打印技術的進步在很大程度上都依賴于3D打印材料的研發進展。在產業層面上，當下已經有了很多基于金屬、塑料和其它材料的3D打印技術可用。對于我們常見的FDM技術來說，盡管這項技術使用的材料主要局限于塑料，但是不斷涌現的具有出色特性的新型材料正在大大擴展其應用范圍。比如日前，全球最大的分布式3D打印平臺3D Hubs就跟3D打印機生產商Markforged合作推出了一系列經過凱芙拉（Kevlar）、玻璃纖維和碳纖維強化的系列尼龍3D打印材料。
據了解，這些新材料是專門為創建那些強度堪比金屬，但是成本卻屬于塑料范疇的3D打印部件準備的。事實上，這些創新的維增強材料提供的是比6061-T6鋁更高的強度重量比，與ABS部件相比，其硬度高27 倍、強度高24倍。
據悉，這種超強的材料，將由歐洲、美國和加拿大的17家經過3D Hubs認證的供應商提供，很適于制造工程部件、功能原型和進行測試，以及創建自定義用途的生產零件、結構件、夾具和其他工裝等。而3D Hubs也特別指出，這種材料不太適于3D打印那種尺寸較小、精度要求高的部件。
那么像這樣高強度的材料如何實現3D打印呢？這就要用到Markforged公司的Mark Two工業強度3D打印機和正在申請專利的連續線材制造（CFF）系統了，這些設備具有專門的設備可以打印這種經過纖維增強的尼龍材料。3D Hubs在新聞稿中解釋道：“在3D打印過程中添加纖維很復雜，需要一個專業的操作人員運行該機器。通過我們的3D打印服務提供商網絡，我們能夠提供這種專門的技術服務，使該技術能夠讓每個專業人員都用得到。
當然，這3種新材料的特性略有不同。其中碳纖維增強尼龍（Carbon-Reinforced Nylon）擁有比6061鋁更高的強度重量比，導熱系數是三種材料中最高的；凱夫拉纖維增強尼龍（Kevlar-Reinforced Nylon）則提供了最高的耐磨性，彈性最好，很適用于制造耐用和耐沖擊性零件。玻璃纖維增強尼龍（Fiberglass-Reinforced Nylon）則是三種材料中最經濟的，而且提供了與碳纖維增強尼龍相同的強度，但硬度要低60%。
除此之外，3D Hubs還為那些準備使用這些先進的纖維增強尼龍設計零件的用戶提供了幾個小貼士。首先，如前所述，這種材料不適于制造小而復雜的零件設計，其最小的細節尺寸應該在0.8毫米以上。另外，增強部件的最小特征尺寸應該是3毫米，如果是純尼龍部件則應當減少到1.6毫米。
此外，3D Hubs稱，如果要3D打印活動或互鎖的部件，請務必保留至少0.5毫米的間隙空間。至于壁厚方面，其尺寸與最小特征尺寸相同，即，如果是纖維增強尼龍，您將需要至少3毫米的壁厚，而純尼龍，則只有1.6毫米。
據悉，使用纖維增強尼龍進行3D打印的技術是基于FDM技術的，但是在機器上集成了第二個打印頭，該打印頭的主要功能是將連續的碳纖維、凱夫拉纖維和玻璃纖維植入打印的尼龍當中。”3D Hubs在其網站上補充說：“這些長而連續的纖維將承整個對象的載荷，從而表現出復合材料驚人的性能。”
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