熔融沉积成型3D打印技术常用的热塑性线材，如聚乳酸和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其打印制品的力学性能往往不足以满足工程应用需求。为改善这一状况，将“短切碳纤维”作为增强相添加到打印线材中，逐渐成为一种技术方向。短切碳纤维增强线材打印出的零件，其刚性和抗蠕变性能得到明显提升。
短切碳纤维与热塑性树脂复合后制备的3D打印线材，直径通常控制在1.75毫米或2.85毫米。在打印过程中，含有短切碳纤维的熔体通过喷嘴挤出并逐层沉积。由于短切碳纤维的存在，打印材料的粘度有所增加，这需要调整打印温度和挤出倍率。经过工艺优化后，打印出的零件在沿层方向上的抗拉强度可以显著提高，同时打印件的翘曲变形倾向降低，因为短切碳纤维能够抑制材料收缩。
在实际使用中，短切碳纤维增强线材打印的零件具有较好的尺寸精度和表面光洁度。由于碳纤维的灰黑色本色，打印件通常呈现哑光黑色外观，无需后处理上色即可使用。这类材料尤其适合打印需要承受机械载荷的功能性零件，如工装夹具、无人机支架和小型齿轮。相比未填充的线材，短切碳纤维增强线材的热变形温度更高，使打印件能够在较高温度环境下保持形状稳定。
然而，使用短切碳纤维增强线材时需要注意喷嘴的磨损问题。碳纤维的硬度较高，长期打印容易导致黄铜喷嘴磨损失效，因此建议使用硬化钢或红宝石喷嘴。此外，短切碳纤维的添加会导致打印件层间结合力下降，在垂直方向上的力学性能可能不如水平方向。为了获得较好的综合性能，需要合理设置打印层高、喷嘴温度和底板温度。随着3D打印材料的不断发展，短切碳纤维增强线材在快速制造领域的应用前景值得关注。
