El entorno de calentamiento extremo durante la reentrada requiere un escudo térmico eficiente para proteger una nave espacial. El método actual de fabricación de un escudo térmico es intensivo en mano de obra. La aplicación de la impresión 3D puede reducir costos y tiempo de fabricación y mejorar la calidad de un escudo térmico. Se propuso un compuesto de fibra de carbono/poliéter éter cetona (CF/PEEK) impreso en 3D como material para el escudo térmico. El objetivo era desarrollar un escudo térmico y el miembro estructural como una sola estructura, manteniendo la resistencia a la recesión necesaria. Las muestras de prueba fueron expuestas a ciclos térmicos y a un entorno de radiación ultravioleta (UV). Posteriormente, se realizó una prueba de tracción para evaluar el efecto del ciclo térmico y la radiación UV en las propiedades mecánicas. Se evaluaron el rendimiento de recesión de la muestra y el comportamiento térmico utilizando un túnel de viento calentado por arco. La exposición a ciclos térmicos y radiación UV tiene un efecto limitado en las propiedades mecánicas, el comportamiento de recesión y el comportamiento térmico del CF/PEEK 3D. Los resultados de la prueba de calentamiento por arco mostraron una expansión de la superficie de la muestra y una mejor resistencia a la recesión que otros materiales ablativos existentes. En general, el CF/PEEK 3D tiene una excelente resistencia a la recesión mientras mantiene las propiedades mecánicas cuando se expone a altas temperaturas, ciclos térmicos y radiación UV.