導(dǎo)讀:電弧金屬增材制造技術(shù)(Wire Arc Additive Manufacturing,簡(jiǎn)稱(chēng)WAAM)正逐漸成為替代傳統(tǒng)制造方法的可行選擇,尤其在國(guó)防等高要求行業(yè)中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
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2025年7月21日,土耳其安卡拉的工業(yè)制造商N(yùn)urol Makina與WAAM技術(shù)開(kāi)發(fā)商MetalWorm合作,成功使用WAAM技術(shù)生產(chǎn)裝甲車(chē)輛的關(guān)鍵連接部件,并通過(guò)了全面的測(cè)試驗(yàn)證,成為該技術(shù)在軍工領(lǐng)域的重要應(yīng)用之一。
項(xiàng)目背景與技術(shù)細(xì)節(jié)
這個(gè)重約8.5公斤的裝甲車(chē)連接部件采用鋼絲原料通過(guò)WAAM技術(shù)制造完成。在增材制造后,團(tuán)隊(duì)使用傳統(tǒng)減材加工方法將其精加工至最終規(guī)格。此項(xiàng)目的主要目標(biāo)是評(píng)估WAAM技術(shù)在生產(chǎn)高性能、安全關(guān)鍵性國(guó)防應(yīng)用組件方面的適用性。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在于驗(yàn)證WAAM技術(shù)能否作為傳統(tǒng)制造方法的可靠替代選擇,特別是在需要高性能和高安全標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)防應(yīng)用場(chǎng)景中。
嚴(yán)格測(cè)試驗(yàn)證WAAM技術(shù)可靠性
測(cè)試團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際操作環(huán)境下對(duì)部件進(jìn)行了全面評(píng)估。在長(zhǎng)達(dá)八個(gè)月的時(shí)間內(nèi),此款部件安裝在裝甲車(chē)輛上,并接受了破壞性和非破壞性測(cè)試。結(jié)果表明,部件沒(méi)有出現(xiàn)任何故障跡象,并且滿足了所有要求的機(jī)械和冶金性能標(biāo)準(zhǔn)。
MetalWorm公司通過(guò)其先進(jìn)的機(jī)器人WAAM技術(shù)推動(dòng)了制造技術(shù)的邊界,其切割邊緣技術(shù)在高性能應(yīng)用中顯示出顯著優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)成功的測(cè)試表明,WAAM技術(shù)可以有效地用于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中。
WAAM技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
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△電弧金屬增材制造原理圖
電弧金屬增材制造(WAAM)是一種將電弧焊接與數(shù)字控制相結(jié)合的3D打印技術(shù),利用電弧熱源熔化金屬絲材,按預(yù)設(shè)路徑逐層堆積成型復(fù)雜構(gòu)件。WAAM具有沉積速率高、材料利用率高、能耗低和成本效益顯著等優(yōu)勢(shì)。適用于大型金屬部件制造,可加工鋼材、鈦合金等多種金屬。目前主要應(yīng)用于航空航天、國(guó)防、船舶、能源等高端制造領(lǐng)域。
WAAM技術(shù)相比傳統(tǒng)制造和其他增材制造技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì):
●成本效益顯著:特別適合大型、復(fù)雜物體的生產(chǎn),比其他金屬增材制造技術(shù)具有更低的成本和更高的效率。
●材料利用率高:能顯著減少材料浪費(fèi)和能源消耗,為環(huán)保制造提供了可能。
●生產(chǎn)速度快:WAAM系統(tǒng)的沉積速率明顯高于傳統(tǒng)增材制造技術(shù),使制造商能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。
●供應(yīng)鏈靈活性:采用WAAM技術(shù)可以減少對(duì)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的依賴,提高制造靈活性。
●適用于大型部件:WAAM已被證明能夠生產(chǎn)中型到大型組件,這要?dú)w功于其高沉積率和無(wú)限制的構(gòu)建體積。
行業(yè)應(yīng)用與前景
Nurol Makina和MetalWorm的研究成果已在土耳其AMC增材制造會(huì)議上進(jìn)行了展示,突顯了WAAM技術(shù)在極端使用場(chǎng)景下的可靠性和性能優(yōu)勢(shì)。WAAM技術(shù)不僅在國(guó)防領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力,在航空航天行業(yè)同樣具有重要應(yīng)用前景。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),WAAM技術(shù)為航空航天行業(yè)提供的最重要優(yōu)勢(shì)是其非?斓牟牧铣练e速率、靈活性以及可用于各種材料的特點(diǎn)。在石油和天然氣行業(yè),WAAM技術(shù)也帶來(lái)了成本和交貨時(shí)間的大幅減少,更靈活的供應(yīng)鏈,減少的材料浪費(fèi)和環(huán)境效益等多方面好處。
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隨著WAAM技術(shù)的不斷成熟和驗(yàn)證,其在高性能部件制造、原型開(kāi)發(fā)、小批量生產(chǎn)和時(shí)間敏感型制造領(lǐng)域的應(yīng)用將繼續(xù)擴(kuò)大。Nurol Makina和MetalWorm合作項(xiàng)目的成功為WAAM技術(shù)在軍工和其他高要求行業(yè)的應(yīng)用樹(shù)立了重要典范。
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電弧金屬增材制造技術(shù)作為一項(xiàng)融合了傳統(tǒng)電弧焊接和現(xiàn)代數(shù)字制造技術(shù)的創(chuàng)新方法,隨著技術(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,WAAM有望在更多行業(yè)中發(fā)揮重要作用,推動(dòng)制造業(yè)向更高效、更環(huán)保、更靈活的方向發(fā)展。
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