3D打印碳纤维：长纤与短纤的差异详解
3D打印碳纤维：长纤与短纤的差异详解
碳纤维，一直是3D打印高端应用领域的“心头好”。这是因为3D打印可以缩短加工周期，而碳纤维以高强度著称，还非常轻量化，可以说满足了很多高端应用场景下的“既要又要”，唯一美中不足的是价格相对普通材料要贵一点，所以一般都是航空航天、汽车、医疗器械等“不差钱”的领域用的多。
但，你知道吗？
在3D打印中，碳纤维材料是根据纤维的长度分为短纤维和长纤维两种形式，那有什么区别呢？
纤维长度和分布
碳纤维的短纤维：碳纤维短纤维的长度通常小于1毫米，它们被均匀分散在基体材料中，可以改善机械性能、耐磨性、导电性和耐热性。在3D打印中，短碳纤维通常通过熔融沉积（FDM/FFF）的方式挤压成型，纤维已经被均匀的复合在基材中，增强最终打印件的强度和刚度。
碳纤维长纤维：长纤维的长度范围在1至25毫米之间，理论上连续碳纤维的纤维保留长度与制品最终尺寸一致。长纤维在3D打印过程中不会被切成小块，只在需要的地方进行加固，提供更一致的负载分布。
增强效果
短纤维增强：短纤维增强的3D打印材料可以提高部件的力学强度，尤其是拉伸和弯曲强度及模量，但相对于长纤维，其增强效果较弱。但对于未加入碳纤维材质的纯基材，即使加入的只是短纤，也是会大大提升强度的。
长纤维增强：长纤维增强对产品机械强度有着数倍甚至数十倍的提升，尤其是在拉伸强度和抗冲击强度方面，当连续纤维如碳纤维达到一定的百分比含量时其强度可以超过铝合金。
3D打印技术兼容性
短纤维材料与多种3D打印机兼容，可以通过FDM/FFF技术进行打印。
长纤维目前仅与某些特定的3D打印机兼容，需要特殊的打印技术，如双挤出喷嘴技术，一个铺设连续的碳纤维，另一个铺设基体材料。这是3d打印中较为特殊的一种打印方式，我们通俗的称之为连续碳纤维3D打印。
应用范围
短纤维因其简单和成本较低，应用范围较广，更为常见，尤其是在热塑性塑料的3D打印中。
长纤维因其生产难度大，应用范围相对更窄，但能制造出更坚固的部件，适用于需要高强度和高刚度的应用场合。所以可以提供碳纤维长纤的厂家较为稀少。
总结来说，短纤维和长纤维在3D打印中的主要区别在于纤维长度、增强效果、打印技术兼容性以及应用范围。长纤维因其优异的力学性能在高性能应用中更受青睐，而短纤维则因其易用性和成本效益在更广泛的领域内得到应用。