本发明属于3D打印技术领域，公开了一种基于等离子体表面改性处理的3D打印方法，在不同放电功率、气体组分和处理时间条件下对3K碳纤维丝束进行等离子体表面改性处理，并对等离子体处理后的碳纤维表面形貌和表面自由能进行观察和测量，优化获得碳纤维表面改性等离子体处理参数；利用有限元仿真技术，在碳纤维复合材料受到冲击载荷的模拟工况下，分析仿生结构；基于仿真计算结果，采用适宜的螺旋角度、孔洞布置，设计出轻质高强、抗冲击性能好的仿生结构；采用上述方法获得的仿生结构，在3D打印设备工控机上进行切片分层处理。本发明通过3D打印保证孔洞处的纤维不被切断，能维持复合材料层合板以及复合材料的结构强度。