日本成功开发打印碳纤维复合材料的3D打印机

东京理科大学机械工学科的松崎亮介团队近日成功开发出了能打印碳纤维复合材料的3D打印机。

据悉，研发人员用碳纤维和热塑性树脂混合制作出3D打印头，然后向打印头提供浸泡过树脂的碳纤维。打印之前，碳纤维需要先加热，使树脂能更容易在纤维与纤维之间渗透扩散，挤出来的树脂可以持续不断地提供给打印用的碳纤维，进而打印出立体造型。此外，纤维与树脂的混合比例，可以根据打印需求进行调整。

用试验片进行测试表明，当碳纤维与热塑性树脂聚乳酸的组合使用时，体积纤维的占有率为6.6%，拉伸强度达到是200MPa，增加了6倍；弹性模量达到20GMPa，增加了4倍。另外，使用黄麻纤维和聚乳酸的组合时，可打印出生物可降解的复合材料。现阶段，该团队已完成打印头的制作并能成功进行3D打印。

 据该团队介绍，今后他们的目标将碳纤维密度提高10倍左右，以进一步提高打印精度。