Continuous Composites（美國）開發了一種連續纖維3D打印（CF3D）工藝，利用干燥的連續纖維和紫外線快速固化的熱固性樹脂，由此產生的系統在增材制造（AM）框架內生產真正的復合材料部件。

硬件開發

CF3D硬件系統包括一個高精度、高構建量的機器人平臺，可動態控制連續纖維。該終端執行器提供了復合材料在增材制造過程中的原位潤濕、固結和固化。嚴格的實驗室測試、篩選和在以前的迭代基礎上形成了目前CF3D終端執行器，該執行器涉及每個關鍵子系統的實時主動控制，以適應連續纖維制造帶來的挑戰。

主動控制系統管理纖維張力、蠕變扭矩、對齊、纖維截面幾何、浸漬、進給距離、切割位置、壓實和紫外線固化劑量。定制設計的無脈沖泵系統和靜壓浸漬模塊確保其準確性、一致性和用戶指定的纖維體積分數。浸漬后，幾個纖維處理子系統引導、送料、夾緊、切割并將濕纖維束送到工具中心點（TCP）。

CF3D末端執行器已被部署在鉸接式機械臂和龍門系統上使用，但Continuous Composites公司主要側重于與機器人、數控系統制造商以及精密線性驅動部件制造商合作，以提高制造系統精度。精密激光跟蹤器、掃描儀以及靜態和動態補償模型已實施，以優化工藝精度和可重復性。

材料開發

據CW報道，CF3D利用現成的纖維與阿科瑪（法國）和薩托姆（美國）合作開發的定制樹脂方案相結合。各種商業纖維（即干碳纖維、玻璃纖維和芳綸纖維，如Kevlar、Spectra、Xylon和Dyneema；金屬絲；以及光纖）的廣泛供應和定制聚合物UV快速固化熱固性樹脂使得產品能夠滿足特定的應用要求和增強功能。Continuous Composites公司和阿科瑪/薩托姆公司還開發了更多的非典型基體系統。這些新材料組合將實現碳-陶瓷、碳-碳和陶瓷-陶瓷復合材料的增材制造可能性。

未來復合材料設計

洛克希德-馬丁公司（美國）與美國空軍研究局合作，提供低成本可追蹤飛機（LCAA）時，就對拓撲優化設計的成本效益制造以及結構上集成的多功能性感興趣。 

根據SAMPE報道，目前航空航天工程師大多在設計過程的概念層面使用拓撲優化，但其自由形態卻導致制造出現困難。這個問題在包含連續纖維加固的結構性復合材料中被進一步放大，通常需要繁瑣的手工鋪設和復雜的硬工具來進行復合材料的固結和固化。CF3D能夠在沒有工具支持的情況下進行放置、固結和快速固化，這使得制造完全拓撲優化的設計概念成為可能，因此人們有興趣在這個領域進行更多的研究。

除了降低與構建拓撲優化設計相關的成本，Continuous Composites還展示了嵌入光纖絲和鎳鉻合金以實現原位固化監測和結構健康監測（SHM）功能的能力。例如，該公司已經發現，光感應和發光纖維可以串聯使用，以感應復合材料表面的冰，而鎳鉻合金或其他嵌入式導電線可以用來為機翼前緣除冰。其他正在開發的纖維包括溫度傳感和能量儲存纖維。除了功能性纖維外，正在開發的聚合物可以摻入添加劑，以實現額外功能，如操縱整個電磁波譜和電性能。

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