聚碳酸酯具有优异的机械性能、耐热性、耐溶剂性和良好的可塑性等优点,被广泛的应用于建筑材料、汽车制造业、医疗器械和航空航天等多个领域。本文对短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯复合材料开展3D打印实验,研究短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯复合材料模具用于热压罐中温固化体系的可行性。分析短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯的热学性能、力学性能,确定适用的热压罐成型温度为125℃。采用3D打印制造短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯复合材料模具,设计熔融沉积成型工艺,研究工艺参数对短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯拉伸和弯曲性能的影响。随着打印温度的提高、打印速度的降低和打印层厚的减小,短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯拉伸和弯曲性能提高。在125℃下随着老化时间增大,有利于释放材料的残余应力,材料的拉伸和弯曲性能不断增大。通过ANSYS有限元仿真模拟,探究了3D打印短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯复合材料模具支撑结构及风速对模具温度均匀性的影响,并开展实验验证。成型模具型面温度在升温结束时呈阶梯状分布,在远风端易出现低温区。“V”型支撑晶格与型面接触面积小,型面低温区域面积与型面最大温度值小,但铺贴工况下变形相对较大。3D打印模具型面厚度越小和热压罐入口风速越大,越有利于提高模具型面温度均匀性。研究3D打印短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯复合材料模具的使用性能。研究发现丙酮溶剂诱导了PC发生结晶,改变了材料的玻璃化温度。采用真空袋法测试模具,发现3D打印模具的气密性达到同类型金属模具的使用要求。热处理后3D打印短切碳纤维增强热塑性聚碳酸酯复合材料模具经多次使用后整体变形膨胀量相对于未做处理的有所降低。在热处理同时施加一定压力,模具的变形量相对较小。