該技術(shù)依賴于一種專門開(kāi)發(fā)的熱固性樹(shù)脂，和一種稱為正面聚合的獨(dú)特固化工藝，即打印過(guò)程中，可實(shí)現(xiàn)材料在擠出時(shí)固化。采用這種方法，獲得的部件在沒(méi)有任何外部紫外線或紅外線輻射的情況下，幾乎被立即打印出來(lái)。重要的是它們具有剛性，能夠在沒(méi)有支撐的情況下依然保持原始的幾何形狀。這種新方法，使得3D打印復(fù)合結(jié)構(gòu)具有零孔隙率的特點(diǎn)，并且碳纖維增強(qiáng)材料具有高度定向性，具有出色的機(jī)械性能。

正面聚合3D打印方法，可以產(chǎn)生自由形式和支撐結(jié)構(gòu)

對(duì)于那些需要使用3D打印復(fù)合材料部件的人來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)好消息。它既可以加工短切纖維材料，也可以加工長(zhǎng)連續(xù)纖維材料。

雖然復(fù)合長(zhǎng)絲是最容易獲得和最容易使用的，但由于使用溫度低、層間力學(xué)性能差、孔隙率高和纖維體積相對(duì)較低，由此生產(chǎn)的部件在應(yīng)用于高性能結(jié)構(gòu)時(shí)存在缺陷。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，他們?cè)诶w維填充的熱固性復(fù)合樹(shù)脂中找到了解決方案。這些低粘度、熱敏性材料，可以直接擠出，通常比FFF長(zhǎng)絲材料具有更好的熱機(jī)械性能。

在本研究中，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了基于DCPD（雙環(huán)戊二烯）的熱固性樹(shù)脂，填充了短碳纖維，樹(shù)脂會(huì)在局部受熱條件下開(kāi)始 固化。首先加熱打印床，然后，啟動(dòng)一個(gè)自誘導(dǎo)放熱反應(yīng)，從而啟動(dòng)打印路徑，就像一根炸藥棒上點(diǎn)燃的保險(xiǎn)絲一樣，最終實(shí)現(xiàn)樹(shù)脂在沉積過(guò)程中原位固化。

自我維持的放熱反應(yīng)，沿打印部件向上傳播，沿途用熱量固化材料

換一種解釋來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)將打印速度與前端速度（放熱反應(yīng)的傳播速度）精確匹配，可實(shí)現(xiàn)完全無(wú)支撐的自由形狀結(jié)構(gòu)，并立即固化。除了大大提高機(jī)械性能外，還發(fā)現(xiàn)添加碳纖維可以增強(qiáng)復(fù)合樹(shù)脂的流變行為和導(dǎo)熱性。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，他們的正面聚合3D打印技術(shù)，最終可以應(yīng)用于各種增強(qiáng)纖維類型，甚至顆粒添加劑等。