3D打印技术的快速发展为碳纤维短切的应用开辟了新方向。碳纤维短切增强的热塑性线材，在熔融沉积成型（FDM）工艺中受到关注。与纯树脂线材相比，添加碳纤维短切能够改善打印件的刚性、尺寸稳定性和表面质感，但也带来了一些新的技术挑战。
碳纤维短切增强线材的制备过程需要保证纤维在树脂基体中均匀分散。采用双螺杆挤出混炼工艺，将碳纤维短切与热塑性树脂（常用如聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚酰胺等）混合后通过线材模具挤出。线材直径公差控制是难点之一，因为纤维的存在会影响熔体流动性，进而影响挤出稳定性。通常将碳纤维短切的含量控制在5%至20%范围内，过高含量会使线材变脆，在送丝过程中容易断裂。
打印工艺参数需要针对碳纤维短切增强线材进行专门调整。由于碳纤维的导热性大于树脂，打印喷嘴温度可略高于纯树脂的设定值，以降低熔体黏度并改善层间结合。打印速度宜适当降低，以减少纤维在喷嘴内的取向过度集中。此外，含有碳纤维短切的线材对黄铜喷嘴的磨损较为明显，建议使用硬化钢或红宝石喷嘴以延长使用寿命。
碳纤维短切赋予打印件独特的表面效果——呈现细微的哑光纹理，能够遮盖部分层纹，使外观更为精致。此外，由于碳纤维的导电性，打印件可用于制作静电耗散型夹具或电子元件托盘。在打印大尺寸薄壁件时，碳纤维短切的添加显著降低了收缩率，减小了翘曲变形的风险。
然而，碳纤维短切的加入会使打印件在垂直层方向上的结合强度有所下降，因为纤维在层间界面处难以形成有效的贯穿。因此，对于要求各向同性的结构件，需在设计时考虑打印方向或采用退火后处理来改善层间性能。总体来看，碳纤维短切增强3D打印线材为功能性快速成型提供了一种有价值的材料方案，其应用范围正在逐步拓展。
