近日，澳大利亞金屬3D打印初創公司AML3D融資了700萬澳元（約3390萬人民幣），這筆巨資將用於新生產模塊的購置，為客户提供更多元化的服務。
投資3D打印領域並不新奇，但是，AML3D公司所注資的Arcemy金屬3D打印機採用的是一種較為罕見的金屬3D打印技術——電弧增材製造（Wire Arc Additive Manufacturing，WAAM）技術。 一般來説，光固化（SLA）、選擇性激光燒結/熔化（SLS/SLM）等是金屬3D打印中常見的技術，可是，對於重工業,如航空航天、船舶、能源化工、煤礦冶金等行業來説，電弧增材製造（WAAM）技術的應用更具優勢。
用於重工業的零件通常是量少的客製化製造，其小批量生產的痛點通常也導致交貨時間長和成本高，而金屬3D打印帶來的免模具生產正好可以避免這些痛點。
電弧增材製造（WAAM）技術
作為一種新興的金屬增材製造技術，WAAM技術以電弧為熱源，通過熔化金屬絲材實現金屬結構件逐層堆焊成形。尤其適用於以低成本生產高完整性的中大型金屬結構件，目前在航空航天、船舶、能源動力、國防軍工等偏重工業的領域有着較為突出的優越性。
成形結構件由全焊縫構成，化學成分均勻、緻密度高，材料適應性強，成形速率可達幾kg/h，是目前被廣泛認為最具有潛力實現金屬結構件經濟可靠增材製造的方法之一。
此外，該技術支持在無封閉倉的環境下自由成形，因此結構件尺寸將不受限制。但是，WAAM技術的特殊性會使得成形件表面質量較低，因此一般需要二次表面機加工。
WAAM技術的特殊性：
成形過程中隨着堆焊層數的增加，成形件熱積累嚴重、散熱條件變差，熔池凝固時間將增加，熔池形狀難於控制，尤其是在零件邊緣，由於液態熔池的存在，邊緣形貌與成形尺寸的控制更加困難。
區別於其他增材製造技術，WAAM技術追求的是低成本、高效率而非高精度，應用目標是大尺寸複雜件的低成本、高效快速近淨成形。
WAAM技術的開發動力是減少原料及成本
在機體制造領域，機翼大梁一般通過機加工或鍛件製造，但會損失50%原料。而起落架的應用仍在考慮中，採用WAAM技術預計能節省70%的成本。 近幾年，WAAM技術的實際應用案例並不少。
2015年，Norsk Titanium公司製造的某電弧增材成形零件成本降低了50%-70%，產品上市時間可縮短75%。2016年，BAE系統公司通過WAAM技術製造了“狂風”GR4戰鬥機1.2m長的鈦合金機翼大梁。2018年，中國兵器工業集團材料院寧波所採用WAAM技術製造了“微釐空間一號試驗衞星”的核心部件——連接器殼體。2018年，Huisam公司通過WAAM技術製造了重約1000公斤的起重吊鈎，並完成負載測試，這一方法正日益應用於航運業。2019年，RAMLAB生產出世界首個金屬3D打印的全尺寸船舶螺旋槳原型，名為WAAMpeller。
2019年，Thales Alenia Space、克蘭菲爾德大學和Glenalmond Technologies公司組成的團隊成功地通過WAAM技術製造了第一個全尺寸鈦壓力容器原型，將用於未來空間探索載人任務。
直接從數字繪圖到最終結構，WAAM技術將兩個獨立的部分集成到一個部件中，免去了長時間的鍛造。此外，若使用傳統的生產方式，所需的原材料將是其最終質量的30倍左右，而該技術使得該壓力容器節省了超過200kg的鈦合金。截止目前，最大尺寸的WAAM樣件長達10米，由一直致力於WAAM技術研發的克蘭菲爾德大學制造。
隨着眾多領域對結構件輕量化、大型化、整體化的需求日漸突出，3D打印在數字化、輕量化、設計測試、降本增效、性能發揮等方面都展現出了其不凡的優勢。
尤其在工業領域，更是強調金屬3D打印的低成本批量化應用。
作為最前沿、最有潛力的3D打印技術，金屬3D打印是先進製造技術的重要發展方向。然而，國內3D打印市場長期處於早期發展階段，WAAM產業化仍處於起步階段，與先進國家相比還存在較大差距，尚未形成完整的產業體系，離實現大規模產業化、工程化應用還有一定距離。
據小編了解，目前國內有涉及WAAM技術的增材製造企業僅有一家——於2016年成立的西安鑫精合，其TSC-ARC1401設備採用CMT冷金屬過度方式成型，可實現厚度僅為0.3 mm的超輕板材焊接。 相信在不久的將來，會有更多的3D打印大牛加入到WAAM的研發製造行列，一同助力中國製造！