在航空航天、国防军工及高端装备制造领域，轻量化与高强度往往难以兼得。连续纤维3D打印线材的出现，正在打破这一僵局。深圳协同创新高科技发展有限公司（简称协同高科）依托西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室的技术积累，推出自主研发的连续纤维增强热塑性复合材料预浸丝，为复杂结构零部件的快速制造提供新的解决方案。
一、什么是连续纤维3D打印线材？
连续纤维3D打印线材是一种将热塑性涂层包覆在碳纤维束表面的高性能复合材料。与短切纤维或粉末填充材料不同，它在打印过程中保持了纤维束的连续走向，使最终零件能够承载更高载荷。
协同高科生产的连续纤维线材分为PLA-CCF与PA-CBF两大系列。其中，PLA-CCF系列的拉伸强度≥560MPa，最高可达≥900MPa，弹性模量在70-110GPa之间，纤维含量为40%-60%；PA-CBF系列的拉伸强度为500-600MPa，弹性模量30-50GPa，纤维含量同样为40%-60%。实测对比显示，使用该线材打印的部件强度约为普通尼龙材料的30倍，约为铝合金的2倍，而重量仅为同体积钢材的七分之一。
二、技术原理与制备工艺
该线材的核心在于“预浸丝制备技术”。协同高科采用复合浸渍-熔融沉积工艺，实现了复合材料制备与零件成形的一体化制造。这一技术解决了干丝打印中常见的纤维浸润不均、内部缺陷等问题，提升了打印件的力学性能和表面质量。
此外，该线材支持超宽温度窗口，能够适配从低温到高温的各类热塑性材料。材料体系保持开源，便于用户根据自身工艺调整参数。
三、实际应用案例
在无人机领域，协同高科为客户制造了折叠机翼（尺寸290×75×14mm），采用PLA基底加连续碳纤维线材。另一款弹簧刀无人机机翼（560×80×5mm）则使用PA加连续碳纤维材料。
在航空航天场景中，使用连续纤维3D打印线材制造的部件包括卫星支架、火箭发动机壳体等。相比传统金属加工方式，该工艺可直接成型复杂曲面结构，缩短研发周期。
四、解决行业三类痛点
轻量化与强度的矛盾
传统金属部件强度足够但重量超标，普通塑料则强度不足。连续纤维复合材料正好弥补这一缺口。该线材打印的蜂窝结构轻量件，强度约为铝合金的2倍，重量仅为钢材的七分之一。
复杂结构成型效率低
热压罐、RTM等传统复材成型工艺模具成本高，且难以加工内部流道或异形曲面。而连续纤维线材配合增材制造，可以逐层堆叠出任意几何形状，特别适合无人机翼肋、卫星支架等结构。
研发迭代成本高
对于高校实验室和企业研发中心，开模试制一个复材零件往往耗费数周及较高费用。使用连续纤维3D打印设备配合该线材，可实现快速验证。协同高科提供的科研级设备（COMBOT-200）及桌面级设备（YJ-X260-M），可分别满足科研与小批量试制的不同需求。
五、设备与材料的协同配套
需要说明的是，连续纤维3D打印线材通常与专用打印设备配合使用。协同高科提供从桌面级YJ-X260-M到工业级YJ-F600、YJ-RF1000等多种机型，其中成形尺寸最大的YJ-RF1000可达1000×1000mm。工业级设备YJ-F600的树脂打印速度为240mm/s，纤维打印速度为20mm/s。在材料端，250克装连续纤维线材的售价为2500元。
截至目前，协同高科已累计申请知识产权160余项，获授权121项（其中发明专利37项），并参与起草了5项国家及行业标准。
结语
从材料配方到打印工艺，从无人机机翼到航天支架，连续纤维3D打印线材正在为航空航天、国防、汽车及科研领域提供一种高性能复合材料解决方案。随着增材制造在工业应用中不断深入，连续纤维线材已成为高端轻量化零部件的关键材料之一。
2026-04-30
