Blog

连续纤维 3D 打印与自动化:协同高科赋能工业级规模化智能制造

2026-06-29
连续纤维 3D 打印技术凭借 "强度 2 倍于铝、7 倍轻于钢" 的颠覆性优势,已成为航空航天、低空经济、新能源汽车等领域轻量化制造的核心支撑。然而,传统单台设备依赖人工值守、工艺参数波动大、生产效率低下等问题,长期制约着该技术从实验室研发走向工业级批量生产。自动化技术与连续纤维 3D 打印的深度融合,正在打破这一发展瓶颈。作为国内首家覆盖连续纤维复材全产业链的工业级服务商,深圳协同创新高科技发展有限公司(简称:协同高科)依托自主研发的设备、材料与软件体系,打造了全流程自动化解决方案,推动连续纤维 3D 打印与自动化进入规模化工业应用新阶段。
 

一、连续纤维 3D 打印与自动化:核心价值与行业痛点破解

 
连续纤维 3D 打印是一种将连续碳纤维等增强纤维与热塑性基体材料同步沉积的增材制造技术,通过纤维定向铺放实现零件的高强度与轻量化,其打印件拉伸强度可达 900MPa,能够直接替代部分金属结构件。而自动化则是通过智能传感、工业机器人、数字管理系统,实现从材料供给到后处理的全流程无人化与标准化。
两者的融合从根本上解决了传统生产模式的核心痛点。过去,人工操作导致设备稼动率不足 40%,且易因纤维张力控制不当、层间结合不良等问题造成产品合格率低下。自动化生产通过标准化工艺控制,将产品合格率稳定在 98% 以上,设备稼动率提升至 85% 以上,同时大幅降低人力成本。更重要的是,自动化产线支持多台设备协同作业与多品种混线生产,完美匹配高端制造业快速迭代、小批量定制的需求。
 

二、协同高科连续纤维 3D 打印自动化核心技术体系

 
协同高科旗下云疆智造作为中国连续纤维复合材料 3D 打印领军者,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,于 2025 年正式完成 "材料 + 工艺 + 设备 + 软件 + 应用" 全产业链布局,打造了覆盖单机智能、产线集成与数字管理的全流程自动化解决方案。
在单机自动化层面,全系列工业级设备均配备智能化功能模块。YJ-F600 设备集成自动纤维张力控制系统与材料余量监测功能,可实时调整打印参数,保证产品质量一致性;大尺寸 YJ-RF1000 设备配备双喷头自动切换系统,可同时完成基体材料与连续纤维的打印,大幅提升大型构件生产效率,其 1000*1000mm 的成形尺寸可满足航空航天大型结构件的制造需求。
在产线集成自动化层面,协同高科打造了基于 AGV 搬运与 MES 系统的智能产线。AGV 机器人自动完成打印平台更换与零件转运,实现多台设备间物料无缝流转;MES 系统实时监控生产全流程,自动分配任务、采集数据、生成质量追溯报告,让生产过程可视化、可控化。这种模式可根据订单需求灵活调整生产规模,最高支持数十台设备协同作业。
在软件与工艺自动化层面,公司自主研发 5 款 3D 打印专用软件,可自动完成模型切片与纤维路径规划,根据零件受力情况智能优化纤维铺放方向与密度,实现力学性能最大化。同时,自主研发的连续纤维预浸丝制备技术,实现了复合材料生产的自动化与标准化,从源头上保证了打印材料性能稳定。
 
 

三、协同高科自动化解决方案的典型应用场景

 
依托完善的技术体系,协同高科的自动化解决方案已在多个高端制造领域落地,解决了传统工艺的诸多难题。
在航空航天领域,自动化产线满足了商业航天对卫星支架、火箭发动机壳体的批量生产需求。传统工艺制造这些部件需要开模、热压固化等多道工序,生产周期长达数月。针对航空航天核心结构件的制造需求,公司采用连续纤维 3D 打印技术生产卫星支架、火箭发动机壳体,通过一体化成型工艺替代传统多工序加工,在保证结构强度的前提下显著降低部件重量,有效提升了飞行器的载荷能力。
在低空经济领域,无人机机翼、机身对轻量化和一致性要求极高。协同高科的自动化产线可实现无人机机翼的标准化批量生产,产品尺寸精度控制在 ±0.1mm 以内,力学性能完全一致。目前,290*75*14mm 的无人机折叠机翼、560*80*5mm 的弹簧刀无人机机翼均已通过自动化产线实现稳定交付。
在汽车电子领域,协同高科的自动化连续纤维 3D 打印技术为新能源汽车轻量化提供了新路径。通过无需工装模具的一体化成型工艺,零部件供应商可快速迭代验证各类轻量化结构件,大幅缩短产品研发周期,降低新产品的开发成本与市场风险。
 

四、协同高科自动化方案的核心竞争优势

 
协同高科的解决方案之所以引领行业,核心在于全产业链自主可控的能力与深厚的技术积累。公司拥有近 200 项知识产权,掌握从材料制备到软件开发的全部核心技术,实现了设备、材料与软件的完美适配,避免了不同供应商产品的兼容性问题。
作为唯一主体承载广东省及深圳市增材制造创新中心运营,协同高科整合了光韵达、精工科技、沃特股份等上市公司资源,能够为客户提供从产线规划、设备定制到人员培训的一站式服务,帮助客户快速搭建自动化生产体系。同时,模块化设计让产线可根据需求灵活扩展,支持从单台设备到规模化产线的平滑升级,系统还可与客户现有 ERP、PLM 系统对接,助力打造数字化智能工厂。
 

总结与展望

 
连续纤维 3D 打印与自动化的融合,正在开启增材制造规模化应用的新时代。作为行业领军者,协同高科凭借全产业链自主研发能力,打造了行业领先的自动化解决方案,推动了连续纤维 3D 打印技术在高端制造领域的广泛应用。未来,公司将继续深耕技术创新,专注智能化、模块化升级,探索多材料融合打印自动化技术;同时依托商业航天巩固航空航天市场,进一步拓展新能源汽车、具身机器人、低空经济等领域,以 "多维打印・全链服务・全球领先" 为目标,助力中国高端制造实现更高质量发展。