硅谷先进材料和电池技术公司Lyten推出了PA1205碳纤维长丝，使得碳纤维填充尼龙的强度大大提升。Lyten专注于将专有的三维碳材料商业化。
上周在高性能赛车产业（PRI）展上，Lyten公司推出了一种3D打印耗材，该公司表示该耗材可以重塑赛车运动、航空航天和国防领域的高性能制造。
Lyten PA1205的独特之处在于其专有的Lyten 3D石墨烯“超级材料”。与依赖短切碳纤维增强的标准工程长丝不同，PA1205采用的碳结构设计使其能够在更小的尺度上运行，更接近聚合物分子本身。
据莱顿称，这种材料在强度和抗冲击性方面有了显著提高，同时解决了熔融丝制造工艺长期存在的一个弱点：层间粘合性差。
超越碳纤维尼龙
Lyten公司表示，其新型PA1205碳纤维长丝采用Lyten 3D石墨烯进行增强（来源：Lyten）。
目前市面上大多数高性能尼龙长丝都采用短切碳纤维进行增强。虽然这些纤维能有效提高刚度，但它们的作用就像嵌入塑料中的微小刚性棒。它们主要沿纤维方向增强部件，虽然通常能提高面内强度，但却使打印部件在Z轴方向上变得脆弱。这种权衡对于许多工程师来说并不陌生：刚度更高的部件也更脆，更容易在层间发生断裂。
Lyten的方法截然不同。它没有添加纤维，而是使用了石墨烯——一种由单层原子以二维蜂窝状晶格排列而成的碳材料。石墨烯的厚度仅为一个原子，是石墨和碳纳米管等其他碳材料的基本组成单元。在纤维中，这种材料形成纳米级的三维碳网络，分散在尼龙纤维中。这种相互连接的碳结构并非像孤立的增强材料那样发挥作用，而是像一张精细的网一样编织在聚合物中。
根据该公司公布的技术数据，其实际意义在于所有打印方向上的增强效果更加均匀。Lyten公司报告称，与典型的碳纤维填充PA12长丝相比，PA1205在X轴和Y轴方向上的拉伸强度显著提高，在Z轴方向上（FDM部件通常强度最低的轴）的强度也有显著提升，并且抗冲击性也大幅提高。
材料工程师常用的一个比喻也适用于此：碳纤维尼龙就像在混凝土里添加短木棍，而莱顿的碳网络则像一个连续的增强晶格，与所有材料都紧密接触。莱顿表示，通过在分子尺度上而非使用离散纤维来增强材料，可以同时提高强度和韧性，而不是在两者之间做出取舍。
专为极端环境设计
Lyten将PA1205定位为对重量、耐热性和机械可靠性要求极高的应用材料。该长丝的公开规格表明，其热变形温度高达约162°C（例如，Markforged Onyx的热变形温度为145°C），密度约为1.08 g/cm³（Markforged Onyx的密度为1.2 g/cm³），使其完全属于轻质高温工程塑料的范畴。
值得注意的是，该公司表示，这种耗材无需专用硬件即可在标准工业级FDM打印机上运行。如果这一说法得到证实，将降低赛车队和已在使用增材制造工艺的制造商采用该耗材的门槛。这种新材料的价格为150美元/公斤。
Lyten首席执行官Dan Cook在展会上发表声明称：“通过利用我们的3D石墨烯超级材料，我们的PA1205实际上提高了强度的每一个指标，同时又不影响可制造性。”
从赛车运动到航空航天
Lyten Motorsports目前正在为IndyCar Experience和其他赛车系列赛提供3D打印部件（来源：Lyten）。
虽然赛车运动是这种新型耗材最直观的试验场，但Lyten公司对其更广泛的目标有着清晰的认识。该公司正瞄准航空航天和国防市场，在这些市场中，增材制造技术越来越多地用于制造轻量化结构件、模具和小批量生产。
莱顿赛车运动公司（Lyten Motorsports）是莱顿公司位于印第安纳波利斯的子公司，专门生产用于赛车应用的3D打印和复合材料部件，目前已在内部部署了PA1205材料。莱顿表示，该材料正被用于功能性部件，但最终是否适用于安全关键系统仍需通过独立的认证和验证。
此次推出新型石墨烯丝材，正值Lyten不断拓展其3D石墨烯平台的应用范围之际。该平台已应用于电池、传感器、复合材料和粘合剂等领域。业内人士指出，Lyten的战略体现了其对材料而非机器的日益重视，并将材料视为提升增材制造性能的下一个关键驱动力。
随着工程师和制造商不断推动3D打印技术深入应用于要求严苛的实际场景，PA1205等材料凸显了该行业的核心问题：新型碳纤维增强材料能否最终克服长期以来限制打印部件性能的机械缺陷。对于Lyten而言，PRI 2025是其迄今为止为解答这一挑战所做的最明确的尝试。
编译整理：ALL3DP
0 留言