當談到飛機製造和高性能的汽車，有兩(liang) 家公司可能會(hui) 脫穎而出：百年企業(ye) 波音（Boeing）——固定翼飛機，火箭和衛星的設計和製造商；有60年曆史的蓮花（Lotus）——跑車和F1賽車製造商，一直在做自己最擅長的領域。這兩(liang) 家公司一個(ge) 在天上飛，一個(ge) 在地上跑，好像沒什麽(me) 關(guan) 係。

但是如果您認為(wei) 這兩(liang) 家公司真的沒有什麽(me) 交集，那您就錯了。從(cong) 2005年以來，這兩(liang) 家公司就開始攜手合作，試圖通過3D打印（增材製造）技術設計開發出更強、更有用的零部件。不久前，兩(liang) 家公司還共同申請了一項技術專(zhuan) 利（正在申請中），該技術可以解決(jue) 3D打印製造過程中出現的一個(ge) 問題。

大部分人可能都知道，3D打印機根據其所采用技術的不同而有所區別。基於(yu) FDM技術的3D打印機主要是通過融化塑料或類似的材料，逐層堆積形成打印對象；選擇性激光燒結（SLS）技術則是通過激光融化、燒結固體(ti) 粉末來打印對象。

波音和蓮花一直在使用SLS技術進行原型設計和生產(chan) 最終部件。一般而言，3D打印逐層進行的特點，往往會(hui) 導致打印對象層與(yu) 層之間的連接不牢固，尤其是當使用的打印材料為(wei) 非金屬時，這種現象尤為(wei) 明顯。對於(yu) 普通的3D打印愛好者而言，這一現象可以忽略不計。但是，當您用它製造飛機和時速高達200英裏每小時的賽車時，這就是一個(ge) 致命的缺陷了。

目前在激光燒結過程中用來彌補該缺陷、強化3D打印對象的一個(ge) 方法是，把碳纖維或玻璃材料的細顆粒摻進打印的各層。但是，其強度還是比不上使用傳(chuan) 統方法製造的零部件。波音公司和蓮花最新申請的專(zhuan) 利技術就可以解決(jue) 這一問題。

SLS 3D打印機的工作方式是先鋪上薄薄一層粉末，然後用激光燒灼它。 這意味著，加強材料（碳纖維）的股線方向大致相同，因此它隻能在單一方向上產(chan) 生強化效果。也就是說，經過碳纖維強化的完整3D打印零部件隻是在一個(ge) 方向上強度比較高。而在平行於(yu) 打印平麵的方向上，經過碳纖維強化的3D打印件強度則比普通的3D打印件強不了多少。

加固材料的不同顆粒尺寸和分布

於(yu) 是工程師們(men) 就想出了一種方法。 他們(men) 發現，如果在原有的碳纖維顆粒中再摻入一組更小和形狀隨機的碳纖維顆粒，將會(hui) 顯著提升3D打印對象的強度。為(wei) 了確定這些顆粒的大小以及隨機分布程度與(yu) 打印強度的關(guan) 係，工程師們(men) 又進行了一係列的研究。

最終，工程師們(men) 找到了使碳纖維（或其它增強材料）的隨機小尺寸的顆粒導向不同方向的方法。使得用碳纖維增強的3D打印聚合物零部件，在所有方向上的強度都變得更高。