川崎重工安装电弧3D打印的螺旋桨叶片，强度提高40%

科技 2024-11-17 08:52 北京

当前，SLM激光铺粉金属3D打印技术已经越来越多的应用到工业生产中，而电弧增材制造技术（WAAM）也迎来了爆发式增长，并有复制SLM成功之路的态势。该技术能够在极短的时间内生产出性能卓越的部件，航空航天领域已经使用该技术制造相关部件、宝马等汽车制造商正在探索使用该技术制造汽车部件的可能性。

3D打印技术参考注意到，川崎重工株式会社与Pelagus 3D合作，采用电弧增材制造技术打印了镍铝青铜螺旋桨叶片，目前已经安装在了相关船只上，这一实践充分展示了WAAM技术在船舶备件制造中的变革潜力。

该合作项目不仅展示了增材制造技术如何重新定义船舶备件的未来，还提供了一种耐用、按需的解决方案，以满足海洋工程领域的独特需求。

在传统的船舶部件制造过程中，如螺旋桨叶片的生产，通常涉及铸造、锻造或机械加工等工艺，这些方法不仅成本高昂、耗时且对环境影响较大。而3D打印技术的引入，提供了一种创新的生产方式，通过逐层构建复杂的部件，显著缩短了交货时间、减少了材料浪费，并降低了运营成本。

WAAM作为一种专门的增材制造技术，利用电弧作为热源来熔化金属丝，逐层沉积以形成近净形状的部件。WAAM的高效率和可扩展性使其成为生产大型金属部件，如螺旋桨叶片等的理想选择，这些部件在应用中需要高强度和耐用性。

川崎重工（KHI）作为船舶工程领域的领导者，以其生产高质量设备和部件而闻名于全球航运业。在Epic Salina号船的项目中，川崎选择了镍铝青铜作为WAAM生产的螺旋桨叶片材料。镍铝青铜以其耐腐蚀性、强度和在恶劣海洋环境中的耐用性而著称，是制造螺旋桨和推进器等高性能部件的理想材料。

WAAM制造的螺旋桨叶片的一个显著优势是其与传统制造部件相比，强度提高了40%。WAAM通过生产接近全密度的组件来实现这一目标，确保材料性能在苛刻的操作条件下的可靠性。

从设计到安装的整个过程仅用了六周时间就完成了，这种快速周转对于需要及时维修或更换以尽量减少停机时间的船舶运营商来说尤其有利。相比之下，传统方法可能需要几个月的时间来生产和交付类似的零件，特别是当组件需要定制制造或国际运输时。

Pelagus 3D专门将WAAM技术应用于大型工业应用。在该项目中，Pelagus 3D在制造螺旋桨叶片方面发挥了关键作用，利用其WAAM专业知识确保部件满足川崎严格的性能和耐用性要求。

该项目的成功凸显了结合船舶工程、增材制造和运营专业知识的价值。这种合作关系使从设计到安装的生产过程变得顺畅而高效，并展示了WAAM在制造高质量船舶部件方面的潜力。

国内方面，在2024年5月8日的TCT亚洲展上，南京英尼格玛工业自动化技术有限公司举行了中国船级社船舶与海洋工程装备增材制造电弧熔丝制备技术认可仪式。中国船级社上海规范所为英尼格玛颁发了中国首张电弧增材技术领域的原则性认可（Approval In Principle, AIP）证书，标志着英尼格玛在电弧增材制造领域领先的行业地位获得权威认证。

中国船级社是中国唯一一家在船舶与海洋工程领域的权威认证机构。该事件代表了电弧增材技术在国内造船行业已经获得应用。英尼格玛推出具有自主知识产权的电弧增材技术，促成了众多项目的应用与落地。其获得中国船级社认证是无疑是电弧增材制造行业的一个重要里程碑。

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