2025年2月21日，東北大學宣布開發了一種新技術，無需使用膠粘劑，便可以通過熱熔接的方式即采用3D打印將金屬基底與碳纖維強化聚合物（CFRP）強力地連接起來。
在航空航天和汽車產業中，結合不同材料以實現部件的高性能和多功能化的多材料化趨勢日益明顯。因此如果可以在不使用膠粘劑的情況下將金屬與CFRP直接連接，將有助于降低制造成本并減少對環境的負擔。
開發過程
研究小組通過將加熱板集成到3D打印機的打印床上，采用短碳纖維與熱塑性樹脂聚酰胺-6（PA6）構成的CFRP（短纖維CFRP）進行3D打印后，采用熱熔接方式使其與鈦合金基底直接連接。由于可以在同一過程中對鈦合金基板上的短纖維CFRP進行層疊成型并熱熔接，從而實現更強的連接。拉伸剪切試驗顯示，最大拉伸剪切強度可達到27.3MPa。
3D打印結合碳纖維增強塑料與鈦合金的過程
此外，研究小組還確認，通過將短纖維CFRP作為熔接層，可以在其上進一步疊加由連續碳纖維和聚酰胺-6構成的CFRP（連續纖維CFRP）。
隨著這一技術的進一步發展，今后可以在金屬基板上直接3D打印短纖維CFRP的同時，通過連續纖維CFRP對其表面進行加固，從而實現航空航天、汽車等多個領域的CFRP應用。接下來，研究小組將進一步研究提高曲面基板連接和接合的耐久性等方面，以推動這一技術的實際應用。
粉體圈 Coco編譯
作者：粉體圈
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