正如我們所知，目前3D打印技術(shù)的進(jìn)步在很大程度上都依賴(lài)于3D打印材料的研發(fā)進(jìn)展。在產(chǎn)業(yè)層面上，當(dāng)下已經(jīng)有了很多基于金屬、塑料和其它材料的3D打印技術(shù)可用。對(duì)于我們常見(jiàn)的FDM技術(shù)來(lái)說(shuō)，盡管這項(xiàng)技術(shù)使用的材料主要局限于塑料，但是不斷涌現(xiàn)的具有出色特性的新型材料正在大大擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。比如日前，全球最大的分布式3D打印平臺(tái)3D Hubs就跟3D打印機(jī)生產(chǎn)商Markforged合作推出了一系列經(jīng)過(guò)凱芙拉（Kevlar）、玻璃纖維和碳纖維強(qiáng)化的系列尼龍3D打印材料。

據(jù)了解，這些新材料是專(zhuān)門(mén)為創(chuàng)建那些強(qiáng)度堪比金屬，但是成本卻屬于塑料范疇的3D打印部件準(zhǔn)備的。事實(shí)上，這些創(chuàng)新的維增強(qiáng)材料提供的是比6061-T6鋁更高的強(qiáng)度重量比，與ABS部件相比，其硬度高27 倍、強(qiáng)度高24倍。

據(jù)悉，這種超強(qiáng)的材料，將由歐洲、美國(guó)和加拿大的17家經(jīng)過(guò)3D Hubs認(rèn)證的供應(yīng)商提供，很適于制造工程部件、功能原型和進(jìn)行測(cè)試，以及創(chuàng)建自定義用途的生產(chǎn)零件、結(jié)構(gòu)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(qiáng)度的材料如何實(shí)現(xiàn)3D打印呢？這就要用到Markforged公司的Mark Two工業(yè)強(qiáng)度3D打印機(jī)和正在申請(qǐng)專(zhuān)利的連續(xù)線材制造（CFF）系統(tǒng)了，這些設(shè)備具有專(zhuān)門(mén)的設(shè)備可以打印這種經(jīng)過(guò)纖維增強(qiáng)的尼龍材料。3D Hubs在新聞稿中解釋道：“在3D打印過(guò)程中添加纖維很復(fù)雜，需要一個(gè)專(zhuān)業(yè)的操作人員運(yùn)行該機(jī)器。通過(guò)我們的3D打印服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)，我們能夠提供這種專(zhuān)門(mén)的技術(shù)服務(wù)，使該技術(shù)能夠讓每個(gè)專(zhuān)業(yè)人員都用得到。

當(dāng)然，這3種新材料的特性略有不同。其中碳纖維增強(qiáng)尼龍（Carbon-Reinforced Nylon）擁有比6061鋁更高的強(qiáng)度重量比，導(dǎo)熱系數(shù)是三種材料中最高的；凱夫拉纖維增強(qiáng)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(qiáng)尼龍（Fiberglass-Reinforced Nylon）則是三種材料中最經(jīng)濟(jì)的，而且提供了與碳纖維增強(qiáng)尼龍相同的強(qiáng)度，但硬度要低60%。

除此之外，3D Hubs還為那些準(zhǔn)備使用這些先進(jìn)的纖維增強(qiáng)尼龍?jiān)O(shè)計(jì)零件的用戶提供了幾個(gè)小貼士。首先，如前所述，這種材料不適于制造小而復(fù)雜的零件設(shè)計(jì)，其最小的細(xì)節(jié)尺寸應(yīng)該在0.8毫米以上。另外，增強(qiáng)部件的最小特征尺寸應(yīng)該是3毫米，如果是純尼龍部件則應(yīng)當(dāng)減少到1.6毫米。

此外，3D Hubs稱(chēng)，如果要3D打印活動(dòng)或互鎖的部件，請(qǐng)務(wù)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(qiáng)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(jù)悉，使用纖維增強(qiáng)尼龍進(jìn)行3D打印的技術(shù)是基于FDM技術(shù)的，但是在機(jī)器上集成了第二個(gè)打印頭，該打印頭的主要功能是將連續(xù)的碳纖維、凱夫拉纖維和玻璃纖維植入打印的尼龍當(dāng)中。”3D Hubs在其網(wǎng)站上補(bǔ)充說(shuō)：“這些長(zhǎng)而連續(xù)的纖維將承整個(gè)對(duì)象的載荷，從而表現(xiàn)出復(fù)合材料驚人的性能。”