导读：纤维复合材料因轻质高强、耐腐蚀、可设计性强等优势，已成为航天航空、能源装备以及汽车等高端制造领域的关键材料，为产品轻量化、性能升级与结构创新提供了革命性解决方案。
协同高科连续纤维 3D打印技术源于西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室核心科研团队，承接交大数十年连续纤维复合材料增材制造原创技术成果，是集装备研发、材料自研、工艺开发、项目落地于一体的产学研一体化标杆企业。连续纤维3D打印，铸就轻质高强复材智造新力量
协同高科历经多轮装备迭代、工艺优化与工程场景实测，攻克纤维精准铺放、界面结合、成型精度等行业核心难题，实现打印设备、专用预浸丝材料、自主切片软件、定制化工艺方案全链条自主可控，打破国外技术垄断，拥有完备自主知识产权，筑牢国产化复材3D打印技术壁垒——
在效率提升方面：连续纤维复合材料目前已技术推进至多材料一体制造、多喷头系统协作、多温度工艺协调，整体成型效率大幅提高，主要提升方面包含：
①树脂端打印速度已提升至 6000mm/min-10000mm/min 以上，连续纤维端打印速度已提升至 1200mm/min 以上；
②模型切片及处理效率方面，实现零人工干预，处理效率从原来的数小时到 5min 内，大大提升。
③连续纤维复合材料预浸丝已稳定开发且形成了 1k 、2k 、3k 等多个型号，满足不同精度下的成型效率兼顾。
在性能提高方面：
①力学性能方面，目前直径打印成型的抗拉性能最高可达1300MPa ，模量最高可达到 100GPa ，抗弯强度最大可达到 700MPa ，远超 FDM3D 打印的 100MPa 级别性能，且显著优于铝合金，实现了轻质高强的质的跃进；
②在耐温等其它方面，已经稳定可打印材料体系包含 CCF/PEEK、 CCF/PA 、CCF/PC 、CBF/PA 等，部分材料稳定耐温 200℃以上等；
③在材料方面，连续纤维涵盖了碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等多个品类，满足电磁、隐身、高模、高韧等不同产品需求。
多场景落地，覆盖高端复材核心应用领域
依托成熟的装备与工艺体系，协同高科连续纤维3D打印解决方案已广泛落地相关产业链核心应用场景：
①航空航天（含低空无人飞行器）板块
某航空工业集团下属企业对于曲面格栅类连续纤维复合材料零件需求明晰，此类格栅多为薄壁多孔结构，传统预浸料铺叠易产生树脂富集区或干纤维，无法进行技术保障。协同高科技术确保每根格栅筋条内部纤维连续、基体均匀，从源头提升抗冲击与疲劳性能。通过连续纤维曲面打印技术实现具有较精密结构的连续纤维路径规划与节点融合工艺，在节点处实现纤维“不切断和平滑转向
”，通过多向编织/分层交错策略消除传统 FDM 或共挤工艺的层间弱面。
△微曲度格栅件示意图
航天科技集团某院牵头，由协同高科核心参与的太空原位制造计划，通过高性能树脂（如
PEEK）的均匀浸渍与预固化控制，纤维体积含量可精准控制在55%-65%区间，确保打印过程中树脂-纤维界面结合强度达到理论极限值，可有效抵御毫米级太空碎片撞击产生的超高速冲击，实现空间原位零部件修复。
最重要的是可以实现轻量化与高比强度空间协同，这是未来太空工厂计划最重要的特质和环节，且 PEEK
基体本身具备优异的耐原子氧侵蚀、抗紫外辐照与低放气特性，配合连续纤维的导热路径设计，可有效缓解卫星在轨期间的热应力累积。材料在真空环境下的摩擦系数较空气中降低近
30%，完全适配太空微重力工况。而随着低轨卫星星座防护、空间站模块化防护等进一步升级，产业需求极为迫切，为太空基础设施的自主建造提供技术储备。
△宇航级特供 PEEK 连续纤维防护结构单模块拆分实物图
而在低空飞行器等领域，某国内碳纤维产业龙头上市公司，引入了协同高科的 F600
设备用于服役无人机多个零件的直接制造。连续纤维预浸工艺为无人机异形机翼提供了传统制造难以企及的结构适配性。异形机翼的气动外形伴随非均匀曲率与复杂载荷分布，传统预浸布手工铺层极易产生褶皱与树脂富集，且难以贴合内部加强结构。
协同高科的技术实现“纤维随形走、刚度随力布
”，连续纤维可沿机翼展向、弦向及局部传力路径连续定向铺设，使材料力学性能分布与实际飞行载荷高度匹配。在纤维主向上，比强度较航空铝合金提升显著，较短纤增强热塑性复合材料提升五至八倍。商业维度上，该技术重构了无人机结构件的研发节奏与供应链逻辑。传统复材机翼依赖钢铝模具与后期
CNC 修边，开模周期长达数月且单件成本高昂，极难适应低空飞行器快速迭代的气动验证需求。
我们的设备实现“数字模型直驱实物 ”，无需模具即可在数小时内完成高保真原型到小批量试产，设计修改的边际成本趋近于零。在低空经济爆发初期，这种敏捷制造能力使客户能够以极低的试错成本快速验证气动布局与材料方案，抢占适航认证与市场窗口期，形成显著的商业先发优势。
△无人机典型异形机翼打印实物
②机器人板块
以某头部机器人公司为核心的具身智能企业，释放了大量新型复杂设计产品，核心需求特征包含轻量化、高强度、复杂结构快速成型，部分零件针对纤维路径智能规划有特殊需求。连续碳纤维/玻璃纤维增强尼龙使足部结构密度仅为铝合金的 1/2~2/3，但拉伸与弯曲强度提升 3~5
倍。足部轻量化直接降低下肢摆动惯量，提升机器人步态响应速度与动态平衡能力，同时降低关节电机峰值扭矩需求。除此之外，预浸连续纤维在基体中形成三维连续桥接网络，能有效阻断微裂纹扩展。相比短纤打印或纯聚合物件，该足部在反复落地冲击下仍保持结构完整性，避免脆性断裂或塑性屈服，显著延长整机维护周期。另外，可实现对机器人更多部件的各向异性刚。
通过轨迹规划，可在足弓、趾端、踝接合区等关键部位实现局部刚度梯度定制。例如，足底采用高角度铺层以分散冲击应力，侧壁采用纵向铺层以抵抗侧向扭转载荷，实现“一处受力，全域优化 ”的轻量化设计。
△某机器人足底零部件实物
③石油化工板块
某国内化工领域龙头企业，对传动件的耐腐蚀、抗疲劳与免维护要求极高。传统金属齿轮在含硫、含氯或弱酸碱介质中易发生点蚀与应力腐蚀，需频繁更换或表面涂层处理。连续纤维齿轮天生具备优异的耐化学腐蚀能力，不生锈、不电解，且纤维定向铺设可针对性强化齿根抗弯与齿面耐磨。材料自身具备减振降噪特性，运行平稳性优于同规格金属件。
目前已在某国内化工领域龙头企业相关设备上已稳定运行半年以上，充分验证了该产品的发展潜力。
我们不替代高转速、超大扭矩的核心重载齿轮，而是精准切入中低速传动、腐蚀环境、定制化非标件、快速备件与轻量化替代场景。
△连续纤维复材 3D 打印齿轮零件
直击行业痛点，解锁连续纤维3D打印核心优势
相较于传统热压罐、RTM成型、自动铺带等传统复材工艺，以及普通短纤3D打印技术，协同高科连续纤维3D打印具备不可替代的核心优势：无需开模，高效成型：摆脱传统工艺模具依赖，复杂异形构件、点阵结构、内嵌流道结构可一次一体化成型，大幅缩短研发试制与生产周期，适配小批量、多频次快速迭代需求；
轻质高强，性能拉满：连续纤维定向可控铺放，构件力学性能远超短纤打印件，强度可媲美铝合金，整体重量降低40%以上，完美匹配高端装备轻量化刚需；智能定向，按需强化：可根据构件受力路径精准规划纤维排布方向，实现受力区域针对性补强，兼顾结构轻量化与整体结构可靠性。协同高科持续迭代连续纤维复材 3D 打印国产化装备体系，突破高端复材复杂构件制造瓶颈，助力国内先进复合材料产业摆脱进口设备依赖，为中国航空航天、高端装备轻量化自主化升级持续赋能。
来源：南极熊
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