碳纤维连续3D打印突破自行车轻量化极限，All Ahead Composites联手Netzsch开启产业化新篇

2026年5月，据AM Weekly报道，德国连续纤维增材制造企业All Ahead Composites宣布采用双领导架构，与Netzsch创始人展开战略合作，加速连续碳纤维3D打印技术在高端自行车领域的产业化应用。连续纤维3D打印（CFAM）是近年来增材制造领域最受关注的技术方向之一——通过在聚合物基体中嵌入连续的碳纤维束，可以制造出强度堪比金属但重量仅为其三分之一的零部件。在追求极致轻量化的自行车行业，这一技术的应用前景令人期待。

连续纤维vs短切纤维：当"骨架"替代"填充"

大多数人对"碳纤维3D打印"的认知停留在短切碳纤维增强尼龙（如Markforged Onyx材料）——在尼龙基体中混入微米级短切碳纤维粉末。这种材料的强度和刚度确实优于纯尼龙，但提升幅度有限（通常刚度和强度提升30-50%），远无法与传统的连续碳纤维铺层工艺相比。

连续纤维3D打印则完全不是一个概念：它像"缝纫机"一样，在打印过程中将连续的碳纤维束嵌入聚合物基体，纤维沿着主应力方向排列，相当于在塑料中植入了一根根"钢筋"。以All Ahead Composites的技术为例，其打印的连续碳纤维部件在纤维方向的强度可达到700-900MPa，已经接近航空级碳纤维预浸料的水平。

自行车：连续纤维3D打印的"杀手级应用"

高端自行车行业可能是连续纤维3D打印最理想的商业化切入点。理由有三：第一，自行车车架和零部件对轻量化的追求近乎偏执，每减轻100克都意味着价格的大幅提升，这为高成本的先进制造技术留出了利润空间。第二，自行车的受力模式高度方向性（沿车架管材的轴向），恰好匹配连续纤维的各向异性特性。第三，自行车市场足够大（全球高端自行车市场年规模超过200亿美元），即使是望占据1%的份额也足以支撑起一个产业。

All Ahead Composites展示的3D打印碳纤维车架连接件（lug）就是一个典型应用：传统碳纤维车架需要将多根预浸料管材与金属或碳纤维连接件粘接，工艺复杂且质量难以一致；而连续纤维3D打印可以一次性制造出复杂的多向连接结构件，纤维路径根据力流优化，强度和重量均优于传统方案。

Netzsch的加入：从技术到产业的加速器

Netzsch在热分析和材料加工领域的深厚积累，为All Ahead Composites带来了关键的工艺优化能力。连续纤维3D打印的核心挑战之一是基体材料与纤维之间的界面结合质量——如果结合不充分，纤维的增强效果将大打折扣。Netzsch的热分析设备可以帮助精确控制打印过程中的温度场，确保基体材料在最佳粘度下与纤维充分浸润。

此外，Netzsch在工业客户渠道方面的优势也为All Ahead Composites打开了更广阔的市场。自行车行业只是一个起点——连续纤维3D打印在航空航天结构件、汽车底盘部件、风力发电机叶片、甚至建筑结构补强等领域都拥有巨大的应用潜力。

总结

All Ahead Composites与Netzsch的战略合作，标志着连续纤维3D打印正在从技术验证走向产业化应用。在自行车这一追求极致轻量化的行业中，连续纤维增材制造有望率先实现商业突破，进而向航空航天和汽车制造等更广阔的领域扩展。

来源：AM Weekly Week 20