协同高科：连续纤维复合材料3D打印将引领3D打印新趋势

     2024增材制造产业发展论坛暨增材制造产业年会论坛于12月19日在广州召开。在此次行业盛会上，深圳协同创新高科技发展有限公司副总经理罗盟先生发表了题为“连续纤维复合材料3D打印技术发展及应用趋势”的专题报告，深入探讨连续纤维3D打印在新材料、装备与工艺等方面的最新进展与未来前景。



罗盟指出，3D打印行业历经快速发展后，已逐渐形成金属与非金属领域并行互补的局面。其中，连续纤维复合材料因兼具高强度和轻量化优势而备受关注，但其在工业界的应用尚未大规模普及。本次报告针对连续纤维3D打印的背景、技术与产业现状、知识产权分布及未来前景展开了系统阐述。

连续纤维复合材料3D打印的背景与优势

报告首先回顾了全球3D打印的发展态势，强调美国国防部、大型企业在高端航空航天等领域的领先应用。随着复合材料在极端环境、高真空与热循环条件下表现出的优异性能，连续纤维3D打印也正被视为突破材料极限、实现轻量化制造的重要方案。与传统复合材料制造方式相比，连续纤维3D打印能有效减少模具需求、提升材料回收性，并可灵活满足复杂结构与大规模定制等多元化需求。



技术与产业现状

在技术路径上，连续纤维复合材料3D打印经历了以下关键阶段：  
●从短纤增强向连续纤维复合转变，材料力学性能上限逐步接近传统先进复合材料水准；
●从平面成形向多自由度打印转变，具备通过拓扑算法与曲面/曲线纤维排布进行结构优化的能力；  
●性能从数百兆帕级提升至超过千兆帕，并仍有较大上升空间。  

近年来，国内科研院所与企业在材料、装备与软件协同方面取得重要进展：  
●实现低至两百摄氏度、高至四百摄氏度以上的打印温区覆盖，满足不同热塑性树脂应用需求；
●针对打印速度、力学性能以及温度精度控制进行了深入研究，力求稳步推进产业化；
●在汽车、航空、自行车以及其他终端零部件上的应用范例不断增多，展现出在多领域加速落地的实力。



国内知识产权分布与发展趋势

通过对连续纤维3D打印相关专利的检索和分析可见：  
●行业早期（2010年前后）处于萌芽期，研究与申请数量有限；  
●2015—2019年进入快速增长期，随着国家层面支持3D打印产业，各高校与科研机构的专利数量大幅提高，重点集中在设备相关技术；  
●2019年至今进入初步稳定期，企业在专利申请中所占比重逐渐上升，与终端应用场景结合更加紧密，针对生产工艺和设计仿真等领域的创新不断涌现。  

未来，随着企业主导地位的加强，国内连续纤维3D打印产业有望迈向以市场需求为导向、协同多方力量推进的成熟阶段。



未来产业前景

罗盟强调，航空航天、低空经济、汽车工业、机器人轻量化、现代体育器材等领域是连续纤维3D打印的核心需求端。要真正实现规模化应用，还需持续突破材料适配稳定性、纤维含量上限、性能与仿真设计等多个关键环节。与传统工艺互为补充，并建立起软件、硬件和材料的深度联动，将为高质量、可持续性的3D打印技术打开更广阔的应用空间。

在报告的最后，罗盟呼吁各行业专家、企业和科研单位共同探索连续纤维复合材料3D打印的更大可能性，强化上下游资源整合，助力我国乃至全球3D打印产业迈向新的高度。