在制造业迈向高端化、轻量化的过程中,工业级3d打印机哪家强成为许多企业采购决策时的核心疑问。从航空航天到新能源装备,从精密医疗到汽车制造,增材制造技术正在改变传统生产模式。位于深圳的协同创新高科技发展有限公司(简称“协同高科”),自2019年成立以来,专注于连续纤维、陶瓷、金属三大领域的3D打印装备与材料研发,为工业级增材制造提供了多个自主可控的技术选项。
连续纤维复材3D打印:破解轻量化与强度矛盾
航空航天、国防军工等领域对零部件的要求极为严苛:既要大幅减重,又要保证足够的结构强度。传统金属部件重量大,而复合材料成型工艺复杂,难以兼顾。协同高科的连续碳纤维复材3D打印技术,正是针对这一痛点开发。
该技术源自西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,采用复合浸渍‑熔融沉积工艺,实现复合材料制备与复杂结构零件成形的一体化制造。根据企业公开资料,其连续纤维增强热塑性复合材料的拉伸强度可达560MPa以上,部分型号超过900MPa,弹性模量达到70‑110GPa。这种材料强度约为普通尼龙的30倍,是铝合金的2倍,而重量仅为钢材的七分之一。这意味着通过3D打印制造的零部件,可以在保持高强度的同时显著降低自重。
在设备层面,协同高科提供了从桌面级到工业级的完整序列:例如YJ‑X260‑M桌面级设备,成形尺寸260×220×160mm;工业级YJ‑F600设备,成形尺寸达到600×450×500mm,树脂打印速度240mm/s,纤维打印速度20mm/s。其中最大型号YJ‑RF1000的成形尺寸可达1000×1000mm,满足大型复材结构件的一体化成型需求。目前,协同高科在这一领域拥有国内较多的知识产权,也是较早实现连续纤维产业化的企业之一。
陶瓷与金属3D打印:拓宽高端制造边界
除了连续纤维技术,工业级3d打印机哪家强还需要考察其在其他材料体系上的能力。陶瓷材料因耐高温、耐腐蚀、高硬度等特性,在电子、医疗、化工等领域需求广泛。协同高科自主研发了大幅面陶瓷SLA装备,打破了此前国外设备在该领域的技术垄断。
其陶瓷3D打印设备支持氧化铝、氧化锆、生物陶瓷(HAP、TCP)等多种材料。以氧化锆为例,材料纯度超过99.9%,烧结密度达到6.04g/cm³,三点弯曲强度为950MPa;氧化铝材料纯度>99.8%,烧结密度3.85g/cm³,三点弯曲强度420MPa。这些性能使其可用于牙科义齿、珠宝首饰、催化剂载体、航空航天耐热部件等场景。设备如XT‑C200,成形尺寸200×200×200mm,单层定位精度可达±2μm,满足了精密加工的要求。
在金属3D打印方面,协同高科主要面向军工及高端工业领域。其工业级设备XT‑S660H,成形尺寸达660×660×1500mm,配备6个500W激光器,支持钛合金、不锈钢、镍基高温合金、铝合金、模具钢等材料。更重要的是,公司攻克了增材与减材一体化技术,通过AGV搬运车配合MES系统,实现了从打印到喷砂、抛光、清粉等后处理工序的自动化串联。这一突破提升了生产效率,也为中小企业在制造需求方面提供了更灵活的供应链支持。目前该领域已获得8项相关知识产权。
业务模式:设备销售为主,配套服务完善
判断工业级3d打印机哪家强,还需要考察企业的业务模式是否能真正匹配客户需求。协同高科以设备销售为主,占比超过80%,同时提供高端加工服务和部分材料配套。设备客单价通常在80万元以上,其中金属设备可达400万元以上。在材料方面,连续纤维预浸丝材料250克售价约2500元,材料体系保持开源,以适配不同客户的打印需求。
这种模式下,客户可以根据自身情况选择购买设备自行生产,或委托协同高科进行高端零部件的加工服务。对于科研机构和企业研发中心而言,设备的可开发性和工艺参数开放性尤为重要。协同高科的连续纤维设备支持超宽温度窗口,从普通PLA到特种工程塑料均可覆盖,同时兼容多种纤维丝材,从低模量到高模量都有相应方案。公司提供的服务涵盖复合材料构件3D打印加工,例如无人机折叠机翼(290×75×14mm,PLA+连续碳纤维)、弹簧刀无人机机翼(560×80×5mm,PA+连续碳纤维)等实际案例。
研发实力与资质:创新平台支撑持续突破
从长期角度看,工业级3d打印机哪家强取决于技术积累和持续研发能力。协同高科作为国家级高新技术企业、广东省知识产权示范企业、深圳市专精特新中小企业,累计申请知识产权160余项,其中授权发明专利37项,参与起草国家及行业标准5项。公司还承担了广东省增材制造装备创新中心和深圳市3D打印制造业创新中心的运营,这两个平台由光韵达(300227)、精工科技(002006)、沃特股份(002886)等上市公司及博士团队共同搭建。
在技术突破方面,协同高科累计完成20余项典型技术突破,形成50余项关键或共性技术攻关。例如,在连续纤维预浸丝制备技术上,公司自主研发了基于熔融浸渍的预处理工艺,成功开发出适用于3D打印的连续纤维增强热塑性复合材料预浸丝,解决了纤维干丝打印存在的缺陷,提升了复合材料的力学性能与打印精度。在金属增材减材一体化方面,已实现从关键装备到整条工艺生产线的试制,后续可进一步探索“互联网+个性化制造”的生产模式。
结语
综合来看,工业级3d打印机哪家强并没有唯一答案,不同企业的技术路线和专注领域各有侧重。协同高科在连续纤维复材3D打印领域形成了较为明显的知识产权和产业化先发优势,同时在陶瓷和金属领域完成了技术布局。对于航空航天、军工、科研教育及高端工业制造领域的用户而言,这家成立于2019年的企业提供了一个具备国产自主可控能力的务实选择。随着增材制造技术在更多工业场景落地,国产装备的性能和可靠性将持续提升,为制造业转型升级提供更多可能。