碳纤维短切不仅适用于热塑性塑料，在热固性树脂基体中也扮演着增强角色。通过将碳纤维短切分散在环氧树脂、不饱和聚酯或乙烯基酯树脂中，然后浇注成型，可以获得高强度、高刚度的复合材料制品。这种工艺在模具制造、电工绝缘件和特殊结构件生产中具有应用价值。
与热塑性加工不同，热固性树脂浇注通常采用室温或中温固化，粘度较低。因此，碳纤维短切在树脂中的分散和沉降控制是需要面对的问题。在混合时，应先将碳纤维短切与树脂预混合，可以使用低速搅拌器，避免引入过多气泡。碳纤维短切添加量一般控制在10%至25%之间。添加量过低时增强效果不明显，添加量过高则导致体系粘度过大，难以浇注且容易包裹空气。
为了防止碳纤维短切沉降，可在树脂体系中添加气相二氧化硅等触变剂。触变剂能够提高树脂在低剪切状态下的粘度，使碳纤维短切在固化前保持悬浮状态。同时，操作时要控制好浇注后的静置时间，尽快进入凝胶阶段。另一种方法是采用压力浇注或离心浇注，利用外力保持纤维分布均匀。
脱泡是浇注工艺的关键步骤。混合过程中带入的气泡如果残留在制品中，会形成应力集中点并影响外观。常用的脱泡方法包括真空脱泡和静置脱泡。将混合好的碳纤维短切树脂浆料置于真空干燥箱中，在负压下抽除气泡，通常需要重复2至3次，直到液面不再有明显气泡逸出。对于大型浇注件，可以采用分层浇注的方式，每浇注一层即进行脱泡，再浇注下一层。
模具设计对碳纤维短切增强浇注制品的质量有直接影响。由于碳纤维短切的导热性较好，固化放热会更加集中。对于厚壁制品，需要设计冷却通道或采用低放热树脂，以防止内部温度过高导致开裂。同时，模具内表面应进行抛光或涂覆脱模剂，因为碳纤维短切可能会增加脱模阻力。
固化制度需要根据树脂体系制定。一般而言，碳纤维短切的加入不影响树脂的固化反应机理，但可能通过吸附作用影响固化剂分布。因此，建议先进行小样试验，确认碳纤维短切对凝胶时间和放热峰温度的影响，再确定实际生产的固化工艺。后固化处理对于提升力学性能和热性能比较有效，可在室温固化后将制品放入烘箱中，按照树脂技术要求进行分段升温后固化。
应用案例方面，碳纤维短切增强环氧树脂浇注材料用于制造轻质高刚度的检测平台、精密设备底座以及耐腐蚀泵体部件。这些应用充分发挥了碳纤维短切的高模量和尺寸稳定性。
