傳統困境：高成本、低效率與有限設計

當前，復合材料制備面臨諸多棘手問題。昂貴的設備投入、長時間的能源密集加工，使得制造成本居高不下。

同時，設計多樣性受限，制造速度也難以提升，這些問題嚴重制約了復合材料在更廣泛領域的應用與發展。

創新突破：快速、可擴展且節能的增材制造

針對上述難題，該研究提出了一種快速、可擴展且節能的纖維增強熱固性復合材料增材制造方法。其核心原理是利用光熱轉換對碳纖維增強復合材料進行局部遠程加熱，促使復合材料原位固化。

具體而言，研究采用快速固化的熱響應熱固性樹脂作為復合材料的基體相，在打印完成后，借助自動化平臺對復合材料進行局部加熱。

 

圖1 （a）制備工藝示意圖（b）樹脂方案

方法優勢：自由成型與高效制造

這種增材制造方法優勢顯著。通過熱響應熱固性樹脂與光熱轉換實現碳纖維遠程加熱的協同集成，能夠快速、靈活且節能地制造纖維增強熱固性復合材料。

值得一提的是，該方法無需控制基底和周圍空氣溫度，便可實現不連續和連續纖維增強熱固性復合材料的自由成型與逐層增材制造。

應用前景：多行業適用與按需修復

該方法的適用性廣泛，可應用于各種行業。它為復合材料部件的快速和可擴展制造開辟了新途徑，同時也為復合材料結構的按需修復提供了可能，有望推動復合材料在航空航天、汽車制造、建筑等眾多領域的創新發展。