你真的了解碳纤维增强3D打印材料吗？怎么选，看完这篇就够了！

根据IDTechEx最新发布的市场研究报告，预计到2030年，全球复合材料3D打印市场规模将增长至17亿美元。其中，碳纤维增强热塑性聚合物将占据重要市场份额，成为推动该领域增长的核心材料之一。

与此同时，熔融沉积建模（FDM）技术作为目前最为成熟的复合材料3D打印工艺，仍将在未来市场中扮演关键角色。

今天，我们来聊聊3D打印常用的碳纤维增强复合材料。这类材料通常以PLA、ABS等热塑性塑料作为基体，通过添加短切碳纤维颗粒作为增强体，从而显著提升材料的强度与刚性，形成兼具打印性与结构性能的复合材料。

目前市面上常见的碳纤维增强3D打印材料包括：PLA-CF、PETG-CF、ABS-CF、PET-CF、PA-CF和PA12+CF等。如果你想一次尝试多种碳纤维材料，又只选择一个品牌，那么易生（eSUN）将是为数不多的选择。

今天我们以易生（eSUN）为例，带大家一起了解如何选择适合自己的3D打印碳纤维材料。事实上，在选择这类功能性材料时，通常需要重点考量两个核心维度：打印适配性与力学性能表现。

首先，打印适配性决定了材料在实际打印过程中的表现，包括成型件的表面质量、翘曲控制能力以及整体打印成功率。

其次，力学性能则是评估材料是否具备进入结构件或工程级应用的关键依据，涉及强度、刚性、耐热性等指标。

掌握这两个方向的基本判断标准，将有助于你更高效地匹配设备、工艺和最终应用需求。

从打印难度来看：

对于大多数FDM设备来说，PLA-CF、PETG-CF、ABS-CF等碳纤维复合材料相对易于打印，具有良好的尺寸稳定性和成型率，适合入门或中等强度需求的应用。

相比之下，尼龙类碳纤维材料（如PA-CF、PA12+CF）对设备要求更高，需配合封闭加热舱及干燥系统，整体上手门槛更高，但性能更为优异。

为了便于用户根据实际应用需求进行材料选型，我们将碳纤维增强3D打印材料大致分为入门级与专业级两个类别，分别对应不同层次的性能需求与使用场景。

1. 入门级碳纤维增强3D打印材料

PLA和PETG是最常见的消费级3D打印材料，价格亲民，打印门槛低。通过在其基体中添加一定比例的短切碳纤维，可显著提升材料的强度和刚性，从而拓展其在功能性零部件、工具夹具、结构原型等场景中的应用。

与专业级碳纤维材料相比，PLA-CF和PETG-CF具有以下特点：

打印友好：适配性强，无需高温喷嘴或加热舱，适合桌面级设备；

成型稳定：翘边率低，易于获得良好的表面质量；

配色丰富：在保持增强性能的同时提供多种颜色选择，满足个性化需求。

特别值得一提的是，PETG-CF由于具备更强的耐候性，在户外或高湿环境中具备更广泛的适用性，适合如户外工具壳体、水泵连接件等对环境适应性有一定要求的应用场景。

2. 专业级碳纤维增强3D打印材料

除了常见的PLA-CF和PETG-CF，市面上还提供如PET-CF、ABS-CF、PA-CF、PA12+CF等性能更强的碳纤维增强3D打印材料，进一步满足对高强度与多样化应用场景的需求。

ABS-CF

轻量化升级的工程增强材料

ABS作为广泛应用的工程塑料，拥有良好的韧性与耐热性。加入碳纤维后，ABS-CF在强度、刚性和尺寸稳定性方面进一步提升，尤其适合要求抗变形、耐高温的打印任务。

在相同模型下，ABS-CF打印件的重量相比PLA-CF低13%，比PET-CF低25%。此外，碳纤维的加入有效抑制了ABS材料易翘曲的特性，使ABS-CF在打印过程中表现出更高的尺寸精度与稳定性。

PET-CF

高强刚性 + 耐候性的旗舰材料

PET本身广泛应用于瓶体、汽车零件等结构部件，具备较高的耐热性和耐化学性。加入碳纤维后，PET-CF目前是eSUN易生碳纤复合材料体系中强度刚性最高的材料。同时对PET-CF打印件进行退火处理，可以进一步提升其耐热性和结构稳定性。

总体而言，PET-CF适用于高温高湿等严苛环境，兼具耐热、耐水汽和结构稳定性，典型应用包括：高温管道与连接件、耐高温水汽设备、夹具及汽车发动机部件等。

PA-CF & PA12+CF

高强度尼龙系复合材料

PA-CF和PA12+CF是以尼龙为基材的高强度碳纤维复合材料，具备优异的强度、耐热性、自润滑性和抗疲劳性能，广泛应用于工业级结构件。PA-CF基于通用尼龙，刚性与耐热性更强，适用于齿轮、结构支架、工业连接件等高负载、高温环境。

而PA12+CF则以尼龙12为基材，虽然其力学性能略低于PA-CF，但在强度、韧性、打印稳定性之间达到了优秀平衡，是典型的“全能型”复合材料，适用于无人机、航空结构件、运动装备等对稳定性与环境适应性要求较高的场景。

注意事项：

为确保碳纤维增强材料的正常打印及力学性能表现，打印前建议对耗材进行干燥处理，以避免吸湿影响成型质量。同时，由于碳纤材料具有较强的磨损性，推荐使用硬化钢喷嘴；此外，材料本身刚性较大、易折断，进料路径应尽量保持短直，不建议使用AMS等带有长料管的自动换料系统。