在航空航天、国防军工等高端制造领域，工程师长期面临一个现实难题：金属部件强度虽高，但重量偏大；普通复合材料成型工艺复杂，难以加工内部复杂的结构件。这一矛盾直接影响产品载荷能力与研发迭代效率。连续纤维3d打印机的出现，为这一问题提供了可行的技术路径。
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，聚焦连续纤维、金属、陶瓷增材制造装备与材料研发。其核心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，是国内较早实现连续纤维复材3D打印产业化的企业之一，在该领域积累了可观的知识产权。
工艺原理：一体化成型的制造路径
连续纤维3d打印机的核心工作方式，是采用复合浸渍-熔融沉积工艺。它以连续纤维与热塑性聚合物为原材料，将复合材料制备与复杂结构零件成形合二为一。与传统复材制造技术（如热压罐成型、缠绕成型、自动铺放）相比，该工艺的一大特点是能够快速制造出具有梯度化结构的复杂构件。
通过连续纤维的自由路径排列，设备可以构建传统工艺难以实现的几何形状，并针对零件的受力分布优化纤维走向。协同高科自主研发了连续纤维预浸丝制备技术，基于熔融浸渍对连续纤维进行预处理，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。这项技术解决了纤维干丝打印带来的缺陷，提升了力学性能，同时也改善了打印效率与尺寸精度。
材料性能：强度与重量的真实平衡
连续纤维3d打印机所使用的连续碳纤维复材，是一种高性能复合材料，具备较高的拉伸强度与模量、较低的密度以及良好的抗疲劳性。协同高科生产的连续纤维增强热塑性复合小丝束预浸丝，在打印后表现出明确的力学指标：拉伸强度不低于560兆帕，部分型号可超过900兆帕；弹性模量在30至110吉帕之间；纤维质量占比为40%至60%。
与传统材料对比，该复合材料的强度约为尼龙材料的30倍，约为铝材料的2倍，而单位体积重量仅为钢的七分之一。因此，它能够在多个场景中替代金属、塑料或尼龙构件。此外，材料体系较为开放，支持较宽的温度窗口，可匹配从普通塑料到特种工程塑料，也能兼容多种低模量至高模量的纤维丝材，满足从日常用品到工业零件的不同需求。
设备系列与关键参数
协同高科的连续纤维3d打印机涵盖多个型号，满足不同尺度和场景的使用需求。桌面级设备YJ-X260-M的成形尺寸为260乘220乘160毫米，树脂打印速度为每秒80毫米，纤维打印速度为每秒20毫米，功率1千瓦。工业级设备YJ-F600的成形尺寸为600乘450乘500毫米，树脂打印速度提升至每秒240毫米，纤维打印速度保持每秒20毫米，功率8千瓦。另一款工业级设备YJ-RF1000的成形尺寸达到1000乘1000毫米，适合较大零部件的直接制造。
科研级设备COMBOT-200与小型工业级设备YJ-X300-M也面向不同用户群体。这些设备支持的材料类型包括PLA加连续碳纤维、PA加连续碳纤维等组合，用户可根据具体强度与耐温要求进行选择。
应用案例：从无人机机翼到结构增强件
在实际生产中，连续纤维3d打印机已在航空航天领域完成多项验证。例如，无人机折叠机翼（尺寸290乘75乘14毫米）采用PLA加连续碳纤维材料打印；弹簧刀无人机机翼（尺寸560乘80乘5毫米）使用PA加连续碳纤维材料。这些部件在满足飞行器强度要求的同时，实现了明显的减重效果。
此外，蜂窝结构轻量增强件、纤维增强零部件也是该技术的典型产物。在卫星支架、火箭发动机壳体等关键部件上，连续纤维3D打印帮助降低了结构重量，间接提升了有效载荷。在汽车工业领域，该技术同样可用于结构优化件的快速试制与小批量生产。
未来方向：连续纤维3d打印机助力智能生产
随着航空航天、国防军工、石油化工等领域对轻量化高性能部件的需求持续上升，连续纤维3d打印机的应用空间正在扩大。该技术不仅能够快速响应复杂结构件的制造需求，缩短产品迭代周期，还在“双碳”战略背景下，为绿色制造提供了一种低能耗、低废料排放的可行方案。
连续纤维3d打印机正在推动传统制造工艺的局部升级。协同高科凭借其技术积累与产业链整合能力，在连续纤维复材3D打印领域持续深耕，为高端制造业提供更多自主可控的装备选择。对于有轻量化制造需求的企业与研发机构而言，深入了解连续纤维3d打印机的技术特性与应用案例，有助于更有效地规划自身的制造升级路径。
2026-04-30
