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工业增材制造解决方案:协同高科三大技术方向

2026-04-09
在航空航天、国防军工等领域,零部件的轻量化与复杂结构成型一直是制造难点。传统工艺要么材料浪费大,要么开模成本高,难以兼顾性能与效率。工业增材制造解决方案的出现,为这些难题提供了新的选择。深圳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3D打印方向,累计申请知识产权160余项(其中发明专利37项),参与起草5项国家及行业标准,并承担广东省及深圳市增材制造创新中心的运营。以下从三项核心业务展开,看看这套工业增材制造解决方案具体能做什么。
 

一、连续纤维复材3D打印:轻量且高强


连续碳纤维复材3D打印是协同高科的主推业务,也是国内知识产权较多、较早实现产业化的技术路线。其采用复合浸渍‑熔融沉积工艺,将连续纤维与热塑性材料同步挤出,实现复合材料制备与零件成形一体化。与传统热压罐、缠绕成型相比,这一工业增材制造解决方案能快速制造复杂结构件,例如无人机机翼、蜂窝结构轻量件。
从材料看,协同高科自主研发了预浸丝制备技术,解决了干丝打印缺陷。连续纤维增强热塑性复合材料的拉伸强度可达560MPa至900MPa以上,弹性模量70‑110GPa,纤维含量40%‑60%。该材料强度约为尼龙的30倍、铝的2倍,而重量仅为钢的七分之一。设备方面,工业级机型YJ‑F600成形尺寸为600×450×500mm,树脂打印速度240mm/s,可满足从科研验证到批量生产的不同需求。
 
 连续纤维复材3D打印 YJ-F600
 

二、陶瓷3D打印:自主可控的大幅面装备


陶瓷3D打印是协同高科的技术突破型业务。作为国内较早推出大幅面陶瓷SLA装备的企业,其设备与材料体系均自主可控。该方案覆盖氧化铝、氧化锆、氮化硅、生物陶瓷(HAP、TCP)等多种材料,设备单层定位精度达到±2微米。
具体性能上,氧化铝陶瓷纯度大于99.8%,烧结密度3.85g/cm³,三点弯曲强度420MPa;氧化锆纯度大于99.9%,烧结密度6.04g/cm³,三点弯曲强度950MPa。这些材料已用于牙科义齿、航空航天陶瓷件、催化剂载体等场景,解决了传统陶瓷成型周期长、定制化难的痛点。设备系列包括XT‑C100、XT‑C200及CeraBuilder3000等,单价100万至180万元以上,适配从实验室到工业生产的全链条需求。
 
 陶瓷3D打印 CeraBuilder3000
 

三、金属3D打印:面向军工的增减材一体化


金属3D打印领域,协同高科聚焦军工应用,攻克了增材与减材一体化技术。该方案集成多激光器、AGV搬运及MES系统自动化产线,实现了从打印到喷砂、抛光、清粉的全流程优化。目前已获得8项相关技术知识产权,支持钛合金、镍基高温合金、模具钢、不锈钢、铝合金等材料。
以工业级设备XT‑S660H为例,成形尺寸达660×660×1500mm,配备6台500W激光器,可用于制造燃烧室、尾喷管、歧管簇等关键部件。设备单价400万元以上,服务于对可靠性和精度要求极高的军工及航空航天领域。这一方案减少了对进口设备的依赖,同时提升了复杂零部件的生产效率。
 

四、业务模式与实际应用


协同高科以设备销售为主,占比超过80%,同时配套高端加工服务,材料销售占比较小。设备客单价80万元以上,连续纤维材料250克售价2500元。公司运营着广东省增材制造装备创新中心及深圳市3D打印制造业创新中心,由光韵达、精工科技、沃特股份等上市公司及博士团队共建,形成了“装备‑材料‑工艺”全产业链生态。
实际应用案例方面:为商业航天公司制造火箭发动机壳体及卫星支架,用连续纤维复材替代金属部件,在保证强度的同时降低发射重量;在牙科医疗领域,通过陶瓷3D打印实现义齿精密定制,缩短制造周期;在石油化工行业,提供耐腐蚀、耐高温的定制化部件,响应绿色制造需求。合作客户包括中航工业、中国航天、广汽集团、比亚迪、华为、联想、格力等企业。
 

结语


从连续纤维到陶瓷、金属,协同高科围绕工业级3D打印构建了较为完整的技术与产品体系。上述工业增材制造解决方案已在航空航天、国防军工、科研教育等领域实现批量应用,累计完成20余项典型技术突破和50余项关键共性技术突破。随着国产化进程加速,这类方案正推动高端制造业向更高效、更灵活的方向发展。对于关注轻量化与复杂结构制造的企业而言,协同高科的工业增材制造解决方案值得进一步了解与评估。