碳纖維增強聚合物（CFRP）的增材制造具有輕質、高強、定制化設計和快速成型等優勢。由于這些顯著的優勢，CFRP的增材制造在生物醫學、航空航天和電子領域有著廣闊的發展前景，因為在這些領域，定制對客戶滿意度至關重要。此

根據增強類型，CFRP增材制造材料可以分為短碳纖維增強聚合物和連續碳纖維增強聚合物（連續CFRP）。目前用于CFRP的常見增材制造技術主要包括熔融沉積建模（fused deposition modeling，FDM）、立體光刻（stereolithography，SLA）、選擇性激光燒結（selective laser sintering，SLS）和層壓物體制造（laminated object manufacturing，LOM）。在上述技術中，熔融沉積建模FDM是研究最多且應用最多的技術。FDM具有優異的機械性能以及成本和時間優勢，在復合材料加工中顯示出較好的應用前景。

立體光刻SLA是最原始的方法之一，其在醫學上已經實現了應用，例如脊柱植入物、膝關節植入物，以及用于侵入性手術的雙極組件。由于具有較高的彎曲強度和剛度，用于CFRP的SLS在踝足矯形器設計中顯示出了優異的效果。此外，層壓物體制造LOM在連續CFRP的增材制造方面也顯示出了巨大的潛力。

除了這些增材制造技術，許多研究人員提出了混合增材制造技術。比如，場輔助混合增材生產技術是將主要的增材制造工藝與外部刺激（即電場、磁場和聲場）相結合。場輔助混合增材制造能夠在特定方向上微調增強材料，同時提高了機械強度和多功能性。由這些混合技術制成的智能復合材料在生物醫學、軟機器人和自主系統中有許多應用。有關CFRP增材制造的每種技術細節將在后續系列文章中進行詳細介紹。

用作CFRP基體的材料主要有熱塑性聚合物和熱固性聚合物兩大類。熱塑性聚合物可以熔融并重塑成不同的幾何形狀，而熱固性聚合物從液態到固化狀態的不可逆固化過程需要熱量或催化劑。最常見的熱塑性基質是聚乳酸（PLA）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、聚苯乙烯（PS）、聚苯砜（PPSU）、聚醚醚酮（PEEK），聚芳醚酮（PAEK）和聚醚酰亞胺（PEI）。熱塑性基體材料通常應用于FDM技術。目前，只有少數熱固性樹脂用于CFRP的增材制造，這些樹脂包括光固化樹脂、丙烯酸基樹脂和氰酸酯醚。

利用增材制造形式，將聚合物基體與碳纖維相結合，可以提高材料的機械強度和剛度，增加熱導率，減少熱膨脹，并減少翹曲。一些高強度聚合物材料的特殊組合，如將PEEK與短纖維和連續纖維相結合，可使增材制造工藝生產出用于航空航天應用結構支撐的輕質復合材料，也可用于生物醫學行業的器官和組織修復。

與單一聚合物和其他非連續填料增強復合材料相比，短碳纖維增材制造材料具有更好的機械性能，但不如連續CFRP增材制造材料。除了上述眾多優勢以外，零件尺寸、低剛度、低強度使該技術僅限于原型生產和低強度零件的加工。

通過增材制造得到復合材料與傳統制造方法制造的復合材料在機械性能上仍然存在相當大的差距，因此，研究人員正在探索CFRP增材制造的新方法，以實現與傳統制造方法相當的機械性能。因此，用于承載和功能部件的CFRP增材制造技術仍處于研究階段。截止目前，市場上有關連續CFRP增材制造裝置商業化報道仍然有限。

總體而言，目前有關CFRP增材制造綜合評述的文章較少，而在本系列文章中將會對短纖維和連續CFPR的增材制造進行詳細的闡述，旨在提供一項全面的研究，包括CFRP增材制造的技術現狀、材料配方、分析技術和機械性能。此外，后續文章也會直面該領域技術研究和商業化存在的主要問題以及所面臨的挑戰，這些缺點和挑戰阻礙了其在工業規模上廣泛使用。