Electroimpact公司开发了一种拥有6个自由度的连续纤维增强热塑性塑料3D打印系统，能实现航空复合材料部件的快速无模制造，以及现有制造方法不可能实现的新的设计自由度。

    自2014年美国Markforged公司带着第一台商业化的连续纤维3D打印机 Mark One进入市场以来，全球的工程师们都梦想着有一个可以3D打印大型连续纤维增强部件的系统。

然而，要想完全以增材制造的方式生产强度是大多数金属数倍的复杂部件，却是一项令人困扰的挑战，这是因为塑料的密度以及不使用昂贵的铺层模具和热压罐。

目前，几家经验丰富的老牌公司和初创公司已进入这一领域，试图从更广泛的数十亿美元的增材制造市场中分得一杯羹。

近年来，Electroimpact公司一直在与航空领域的合作伙伴合作来开发这项技术，以满足OEM的应用需求。

该机舱门剖面图显示了打印的蜂窝结构与连续纤维的连接点的结合

梦想

航空工业中的许多人都认为，大型连续纤维复合材料部件的3D打印已经以自动纤维铺放（AFP）和自动带材铺放（ATL）的形式存在了，这两者都是通过后续再铺放材料层来生产复合材料部件的增材制造技术。

但是，这些技术都需要一副形状与成品部件一样的铺层模具，以便将材料铺放到其上。

实际上，人们真正想要的连续纤维3D打印机，并不需要使用铺层模具和真空袋，也不需要大量的辅助设备如热压罐或二次加工步骤，相反，它只是一个普通的制造平台，而且要尽可能多地消除系统中的各种约束条件，以便最终用户能够创建出各种各样的部件以及采用传统方法无法实现的形状。

其结果就是，实现以前不可想象的新的复合材料设计，包括更加一体化的结构，即减少紧固件的数量以及用于装配连接的粘合剂。

基本原则

任何高质量的复合材料部件都拥有3个基本特征,而无论选用的纤维和基体材料是什么。

这3个基本特征是：纤维的体积含量（即纤维与基体材料的比率）、孔隙率和纤维的平直度。

Electroimpact公司并不是唯一一家追求连续纤维3D 打印系统的公司，为应对挑战，其他公司采取了几种完全不同的方法，其中的一些公司试图将传统的熔融长丝制造（简称FFF）3D打印机与用于将连续纤维引入到熔融的热塑性塑料流中的机械装置结合起来，以使纤维嵌入到打印部件中。

另有一些公司则选择采用紫外催化的热固性树脂，使他们的连续纤维增强材料与树脂恰好在加工点上相混合，然后在加工过程中采用紫外辐射来引发树脂的快速固化。

这些共挤过程试图将更多的步骤整合到一个单一的系统中。

首先，要达到航空级别所要求的均匀一致的纤维百分比（50%+），这实现起来比较困难，系统沉积材料的加工点必须随着它在空间穿越部件的编程加工路径而进行加、减速，因此，将液体或熔化的基体材料注入到纤维中的过程也必须与加工点同步进行....