硅谷先進材料和電池技術公司Lyten推出了PA1205碳纖維長絲，使得碳纖維填充尼龍的強度大大提升。Lyten專注于將專有的三維碳材料商業(yè)化。

上周在高性能賽車產業(yè)（PRI）展上，Lyten公司推出了一種3D打印耗材，該公司表示該耗材可以重塑賽車運動、航空航天和國防領域的高性能制造。

Lyten PA1205的獨特之處在于其專有的Lyten 3D石墨烯“超級材料”。與依賴短切碳纖維增強的標準工程長絲不同，PA1205采用的碳結構設計使其能夠在更小的尺度上運行，更接近聚合物分子本身。

據萊頓稱，這種材料在強度和抗沖擊性方面有了顯著提高，同時解決了熔融絲制造工藝長期存在的一個弱點：層間粘合性差。

超越碳纖維尼龍

Lyten公司表示，其新型PA1205碳纖維長絲采用Lyten 3D石墨烯進行增強（來源：Lyten）。

目前市面上大多數高性能尼龍長絲都采用短切碳纖維進行增強。雖然這些纖維能有效提高剛度，但它們的作用就像嵌入塑料中的微小剛性棒。它們主要沿纖維方向增強部件，雖然通常能提高面內強度，但卻使打印部件在Z軸方向上變得脆弱。這種權衡對于許多工程師來說并不陌生：剛度更高的部件也更脆，更容易在層間發(fā)生斷裂。

Lyten的方法截然不同。它沒有添加纖維，而是使用了石墨烯——一種由單層原子以二維蜂窩狀晶格排列而成的碳材料。石墨烯的厚度僅為一個原子，是石墨和碳納米管等其他碳材料的基本組成單元。在纖維中，這種材料形成納米級的三維碳網絡，分散在尼龍纖維中。這種相互連接的碳結構并非像孤立的增強材料那樣發(fā)揮作用，而是像一張精細的網一樣編織在聚合物中。

根據該公司公布的技術數據，其實際意義在于所有打印方向上的增強效果更加均勻。Lyten公司報告稱，與典型的碳纖維填充PA12長絲相比，PA1205在X軸和Y軸方向上的拉伸強度顯著提高，在Z軸方向上（FDM部件通常強度最低的軸）的強度也有顯著提升，并且抗沖擊性也大幅提高。

材料工程師常用的一個比喻也適用于此：碳纖維尼龍就像在混凝土里添加短木棍，而萊頓的碳網絡則像一個連續(xù)的增強晶格，與所有材料都緊密接觸。萊頓表示，通過在分子尺度上而非使用離散纖維來增強材料，可以同時提高強度和韌性，而不是在兩者之間做出取舍。

專為極端環(huán)境設計

Lyten將PA1205定位為對重量、耐熱性和機械可靠性要求極高的應用材料。該長絲的公開規(guī)格表明，其熱變形溫度高達約162°C（例如，Markforged Onyx的熱變形溫度為145°C），密度約為1.08 g/cm3（Markforged Onyx的密度為1.2 g/cm3），使其完全屬于輕質高溫工程塑料的范疇。

值得注意的是，該公司表示，這種耗材無需專用硬件即可在標準工業(yè)級FDM打印機上運行。如果這一說法得到證實，將降低賽車隊和已在使用增材制造工藝的制造商采用該耗材的門檻。這種新材料的價格為150美元/公斤。

Lyten首席執(zhí)行官Dan Cook在展會上發(fā)表聲明稱：“通過利用我們的3D石墨烯超級材料，我們的PA1205實際上提高了強度的每一個指標，同時又不影響可制造性?！?/span>

從賽車運動到航空航天

Lyten Motorsports目前正在為IndyCar Experience和其他賽車系列賽提供3D打印部件（來源：Lyten）。

雖然賽車運動是這種新型耗材最直觀的試驗場，但Lyten公司對其更廣泛的目標有著清晰的認識。該公司正瞄準航空航天和國防市場，在這些市場中，增材制造技術越來越多地用于制造輕量化結構件、模具和小批量生產。

萊頓賽車運動公司（Lyten Motorsports）是萊頓公司位于印第安納波利斯的子公司，專門生產用于賽車應用的3D打印和復合材料部件，目前已在內部部署了PA1205材料。萊頓表示，該材料正被用于功能性部件，但最終是否適用于安全關鍵系統(tǒng)仍需通過獨立的認證和驗證。

此次推出新型石墨烯絲材，正值Lyten不斷拓展其3D石墨烯平臺的應用范圍之際。該平臺已應用于電池、傳感器、復合材料和粘合劑等領域。業(yè)內人士指出，Lyten的戰(zhàn)略體現了其對材料而非機器的日益重視，并將材料視為提升增材制造性能的下一個關鍵驅動力。

隨著工程師和制造商不斷推動3D打印技術深入應用于要求嚴苛的實際場景，PA1205等材料凸顯了該行業(yè)的核心問題：新型碳纖維增強材料能否最終克服長期以來限制打印部件性能的機械缺陷。對于Lyten而言，PRI 2025是其迄今為止為解答這一挑戰(zhàn)所做的最明確的嘗試。

編譯整理：ALL3DP