（文章來源：中關村在線）
3D打印技術+復合材料在高端制造業中的應用趨勢和優勢正在突顯，科研上的一小步決定了最終應用走向成熟和規模化。中國作為制造業中心，智能制造和高端制造的應用需求隨著中國本土科研實力的增強正在加快步伐趕超發達國家。

來自中國科學院空間應用工程與技術中心研究團隊使用遠鑄智能（INTAMSYS）的高性能材料3D打印機FUNMAT HT對自主研發的碳纖維PEEK復合材料進行3D打印工藝的系統研究，取得重要科研進展。相關成果以論文《Flexural Properties and Fracture Behavior of CF/PEEK in Orthogonal Building Orientation by FDM: Microstructure and Mechanism》為題，發表于國際著名期刊《Polymers》(https://doi.org/10.3390/polym11040656)中，博士研究生李秋實為第一作者，趙偉助理研究員、王功研究員為該研究論文通訊作者。

聚醚醚酮，簡稱PEEK，是一種熱塑性聚合物，具有高強度，耐高溫，耐化學腐蝕等特點，對3D打印行業有著舉足輕重的影響。目前，聚醚醚酮已被用于制造3D打印衛星、3D打印汽車零部件、人體植入物，未來還將可能涉足其他領域。在PEEK 3D打印技術中，與大多數非金屬材料類似，FDM工藝制造打印件的Z向層間結合力遠低于X、Y方向，被認為是限制其應用的重要因素之一。

趙偉、李秋實等學者通過在絲材中摻雜碳纖維，并運用遠鑄智能FUNMAT HT機器研究了垂直打印方向對碳纖維聚醚醚酮3D打印件彎曲性能的影響，這種垂直方向打印的彎曲樣條具有優異的力學性能，彎曲強度達到146 MPa，重要的是，還與傳統注塑件具有接近一致的彎曲強度。

作者發現碳纖維的引入，不僅提高了打印件的剛性強度，而且結晶度更均勻，同時分析了碳纖維引入和打印方向對于打印件微觀結構組成、打印件受力斷裂模式，這些都有利于大型部件的制造。同時，可以觀察到運用遠鑄智能（INTAMSYS）3D打印機通過改變打印方向和打印參數，除打印件具有優異的力學性能，還具有較為光滑的表面。

總之，該研究提出了一種普適性的制備滿足多種受力情況PEEK打印件的方法，該方法為制備大型打印件提供了新思路，通過調節其他摻雜組分、打印方向和微觀結構，運用遠鑄智能（INTAMSYS）3D打印機和INTAMSUITE軟件，使得PEEK碳纖維材料有更強的空間適應性和更多的功能性，所制備的PEEK打印件有望在耐高溫工業部件、汽車航天等領域得到進一步的應用。

從3D打印行業整體來看，越來越多的公司在提升硬件技術實力的同時，將更多的精力放再材料和工藝的研究上，因為材料和工藝決定了最終的應用，需要科研數據作為支撐。在專業和工業級FDM技術應用上，我們之前看到的Markforged能夠實現連續纖維+onyx材料滿足工裝夾具領域的專業應用離不開工藝探索和研究，Stratasys的Fortus系列之所以還沒有直接的競爭對手，同樣是專有材料和工藝參數的匹配度能夠滿足不同行業應用的需求。今天我們看到中科院空間應用工程與技術中心研究團隊和中國本土3D打印公司合作，在PEEK和碳纖維復合材料的3D打印系統工藝上取得的進展，給中國本土3D打印公司與應用的結合更多的啟發，因為沒有科研成果做支撐，專業應用需求難以被滿足，這也是行業競爭的制高點。
（責任編輯：fqj）