導(dǎo)讀：PEEK、碳纖維復(fù)合材料和陶瓷纖維復(fù)合材料具有與金屬相似的耐溫性、耐機(jī)械沖擊性和耐化學(xué)性。由這些聚合物和復(fù)合材料制成的零件具有很多優(yōu)異的性能，那么用3D打印的高性能聚合物材料和復(fù)合材料部件代替?zhèn)鹘y(tǒng)制造的金屬部件可行嗎？

開發(fā)具有高強(qiáng)度和高韌性的先進(jìn)輕量化結(jié)構(gòu)仍然具有挑戰(zhàn)性。來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)特種陶瓷研究所與先進(jìn)結(jié)構(gòu)功能一體化材料與綠色制造技術(shù)工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)的研究人員，通過墨水直寫3D打印技術(shù)開展了一項(xiàng)研究，提供了一種結(jié)合實(shí)驗(yàn)和模擬的方法，首次制造出具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度和優(yōu)異韌性的3D打印地質(zhì)聚合物復(fù)合結(jié)構(gòu)。

2021年10月9日，3D打印材料和服務(wù)提供商CRP Technology利用3D打印技術(shù)和Windform SP碳纖維材料制造了一種創(chuàng)新的田徑鞋。他們與威尼斯中長跑運(yùn)動(dòng)員Miro Buroni合作，利用粉末床（PBF）激光燒結(jié)技術(shù)，3D打印了這雙名為Pleko的釘鞋。Buroni表示：3D打印所提供的靈活性以及Windform SP材料的機(jī)械特性，使他能夠?qū)⑺捻?xiàng)目推向定制化和專業(yè)化的 "最高水平"。

近些年，連續(xù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料由于其具有諸如高比強(qiáng)度和高比剛度等優(yōu)越的機(jī)械性能已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用于飛機(jī)機(jī)身和其他高端工業(yè)產(chǎn)品。對于具有復(fù)雜幾何形狀的復(fù)合材料零件，可以在FDM工藝中根據(jù)性能要求鋪設(shè)纖維。但在FDM打印過程中，噴嘴牽引纖維轉(zhuǎn)向過程中可能會(huì)出現(xiàn)一些缺陷，包括平面外起皺、起泡、牽引向上拉和剪切效應(yīng)。從而進(jìn)一步影響制件的機(jī)械性能。

為了在比賽中獲得優(yōu)勢，贏在“起跑線”上，運(yùn)動(dòng)員、教練員、設(shè)計(jì)師、工程師和體育科學(xué)家都在不斷地追求更進(jìn)一步。在過去的十年里，3D打印已經(jīng)成為推動(dòng)跑步和自行車等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)步的助推器，越來越多的殘奧會(huì)運(yùn)動(dòng)員在3D打印技術(shù)的幫助下變得“更快、更高、更強(qiáng)”。

盡管寶馬可能已經(jīng)停止了MINI的大規(guī)模定制計(jì)劃，但它已在其FIA Formula E安全車MINI電動(dòng)腳踏車中以更加獨(dú)特和有趣的方式應(yīng)用了3D打印。新型步速車具有由回收碳纖維制成的3D打印組件。

連續(xù)纖維復(fù)合材料具有密度低，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，因而成為國內(nèi)外航天器結(jié)構(gòu)的主要材料。其傳統(tǒng)的制備工藝復(fù)雜并且成本較高，同時(shí)缺乏設(shè)計(jì)靈活性，限制了最終產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能。來自美國特拉華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種動(dòng)態(tài)毛細(xì)管驅(qū)動(dòng)的3D打印技術(shù)，稱為局部面內(nèi)輔助加熱3D打印（LITA），復(fù)合材料中纖維體積分?jǐn)?shù)為58%，機(jī)械強(qiáng)度和模量分別達(dá)到了810MPa和108GPa.

在成功實(shí)現(xiàn)3D打印自行車商業(yè)化的幾個(gè)步驟之后，Superstrata和Arevo現(xiàn)在通過Superstrata網(wǎng)站在線銷售3D打印碳纖維自行車和電動(dòng)自行車。客戶可以訪問在線商店，并購買使用Arevo獨(dú)特技術(shù)3D打印的個(gè)性化碳纖維自行車。這一發(fā)展對增材制造（AM）以及整個(gè)碳纖維3D打印具有重大意義。

謝菲爾德大學(xué)高級制造研究中心（AMRC）的研究人員已經(jīng)使用3D打印來協(xié)助航空航天制造商空中客車公司的大規(guī)模制造項(xiàng)目。

在過去的幾年中，用于增材制造的復(fù)合材料的開發(fā)進(jìn)展加快了，在桌面和工業(yè)增材制造方面的研究和創(chuàng)新都在不斷增長，其中包括使用復(fù)合材料的短切和連續(xù)纖維技術(shù)，碳纖維或納米管或最常用于玻璃纖維的加強(qiáng)。