在航空航天领域，减轻结构重量直接关系着发射成本与运载效率。传统金属部件强度虽高但重量偏大，普通复合材料成型复杂且开模成本居高不下。连续纤维3D打印技术的成熟，为这一长期矛盾提供了可行路径。深圳协同创新高科技发展有限公司（简称“协同高科”）作为国内较早实现连续纤维产业化的企业，将该技术从实验室推向航空航天、国防军工等重大工业场景。
一、技术原理：一体化制造的核心突破
连续纤维3D打印技术的核心，在于将连续碳纤维与热塑性基体材料融合，通过复合浸渍-熔融沉积工艺实现复合材料制备与零件成形的一体化。协同高科研发的预浸丝制备工艺，先将热塑性涂层均匀包裹碳纤维束，再经加热喷嘴挤出，逐层堆叠出复杂结构部件，有效解决了传统“干丝打印”中纤维分布不均、层间结合弱的问题。
采用该工艺打印出的部件，强度可达尼龙材料的30倍，是铝材的2倍，而重量仅为钢材的七分之一，尤其适合对重量和强度均有严格要求的航空航天结构件。
二、设备与材料：从科研级到工业级的完整矩阵
协同高科围绕连续纤维3D打印构建了多层级产品线：桌面级YJ-X260-M（260×220×160mm）、科研级COMBOT-200、小型工业级YJ-X300-M，以及工业级YJ-F600（600×450×500mm）和YJ-RF1000（1000×1000mm）。其中YJ-RF1000的大尺寸能力，可满足无人机机翼、卫星支架等大型部件直接制造。
材料方面，公司研发了连续碳纤维与热塑性材料（如PLA-CCF、PA-CCF）的预浸丝，支持宽温度窗口。材料体系保持开源，客户可匹配不同模量的纤维丝材，便于高校及企业研发中心调试工艺、探索新配方。
三、应用场景：解决航空航天与国防的真实痛点
使用连续纤维3D打印技术制造的复合材料部件，不仅重量大幅降低，还能通过纤维定向铺放使强度集中在受力最大方向。协同高科已为多家商业航天公司提供火箭发动机壳体、无人机折叠机翼等部件。例如一款弹簧刀无人机机翼（560×80×5mm），采用PA+连续碳纤维打印，无需开模，设计图到成品周期明显缩短。
国防军工领域，小批量、多品种的武器零部件传统模具成本高，而3D打印按需制造模式可现场打印替换件，降低后勤压力。石油化工行业的耐腐蚀部件（如异形管道、特种阀门）也逐步采用连续纤维复合材料，替代易损耗的金属件。
四、关键参数与产业价值
工业级YJ-F600的树脂打印速度达240mm/s，纤维速度20mm/s；桌面级树脂速度80mm/s。功率方面，桌面级1KW，工业级8KW，可稳定支持大尺寸长时打印。与传统热压罐、缠绕成型相比，该技术将“材料制备”和“零件成形”合二为一，有效缩短研发周期。
协同高科累计申请专利160余项，授权121项（发明专利37项），参与起草5项国家及行业标准。作为广东省及深圳市增材制造创新中心的唯一运营主体，整合了光韵达、精工科技、沃特股份等产业链资源，构建了“装备-材料-工艺”全链条生态。其设备已在中航工业、中国航天等单位投入使用，助力国产化替代。
结语
从无人机机翼到火箭支架，从轻量化部件到复杂结构件，连续纤维3D打印技术正在重塑高端制造业的设计与生产逻辑。协同高科凭借西安交通大学的科研源头、自主知识产权体系及产业协同能力，已在这一领域建立扎实根基。随着技术持续优化，这项有望从航空航天下沉至汽车、医疗等更广阔市场。如果您正在寻找轻质高强部件的快速制造方案，不妨深入了解连续纤维3D打印的实际案例。
2026-04-13
