引言
电弧增材制造技术（WAAM）自诞生以来一直被视为大型金属零件3D打印的最优技术路线之一。它以电弧为热源、以金属丝材为原料，具有成形速度快、材料利用率高、设备成本低的显著优势。然而，WAAM技术长期以来面临一个关键瓶颈——如何从单件原型制造跨越到批量生产。2026年5月，在备受行业关注的WAAMathon会议上，Siemens Energy与德国增材制造企业GEFERTEC联合展示了WAAM技术在批量生产领域的最新突破，宣告电弧增材制造正式迈入量产时代。
WAAM技术的最新突破
从单件到批次的系统性解决方案
Siemens Energy与GEFERTEC联合开发的WAAM量产解决方案涵盖了从数字化工艺设计到在线质量监控的全链条。在工艺设计端，双方开发了专用的CAM软件插件，能够自动将三维模型切片转化为最优的焊接路径策略，大幅减少了传统人工编程的时间消耗。在生产执行端，集成了在线熔池监测系统和闭环反馈控制模块，能够在打印过程中实时调整焊接参数（送丝速度、焊接电流、行走速度），确保每件产品的质量一致性。
关键数据：BOM成本降低40%
WAAMathon会议上公布的量产验证数据显示，采用WAAM技术批量生产某型燃气轮机过渡段零件的BOM（物料清单）成本，较传统锻造+机加工工艺降低了约40%。其中，材料利用率从传统工艺的10%至15%提升到了85%以上，加工周期从12周缩短至3周以内，而且由于无需大型锻模模具，零部件切换的灵活性大幅提升。
典型案例与工业验证
燃气轮机零件的批量生产验证
Siemens Energy选取了其燃气轮机产品线中的典型大型环形零件作为WAAM量产验证对象。这些零件传统上采用锻造毛坯后数控加工的方式制造，材料浪费严重、交付周期长。在WAAM量产方案中，零件通过机器人手臂的多轴联动WAAM逐层沉积镍基高温合金丝材，然后仅需少量的精加工即可达到最终尺寸要求。经过100件批次的连续生产验证，所有零件的尺寸公差均控制在±0.3mm以内，力学性能完全满足设计要求。
海洋工程与大型化工容器
除燃气轮机外，Siemens Energy还在推动WAAM技术在海洋工程和大型化工容器制造中的应用。大型海水淡化装置的泵体和阀门本体、化工反应器的关键连接件等大尺寸、小批量的金属零部件，被认为是WAAM技术最具经济优势的应用场景。
WAAM量产的行业影响
对传统锻造和铸造的替代效应
传统上，大型金属零件主要依赖锻造和铸造两种工艺。锻造工艺需要昂贵的模具和大型锻压设备，更适合超大数量的标准化产品；铸造工艺的良品率受砂型和浇注条件影响较大，材料性能也有一定局限性。WAAM技术以接近锻造的力学性能和远低于锻造的模具成本，在小批量、多品种的大型金属零件制造领域具有明显的经济优势。据行业分析，WAAM有望在未来5年内替代传统锻造和铸造工艺在10%至15%的零件份额。
产业链协同与人才培养
Siemens Energy和GEFERTEC在WAAMathon会议上联合宣布，将开放WAAM量产工艺包供产业链上下游企业使用，并计划与多所高校合作设立WAAM技术培训课程，以解决行业人才短缺问题。这种开放策略将加速WAAM技术从实验室走向工厂车间的进程。
总结
Siemens Energy与GEFERTEC的WAAM量产突破，为大型金属零件的增材制造树立了一个重要的里程碑。40%的成本降幅和从12周缩短到3周的交期优势，正在吸引越来越多能源、海洋和化工领域的企业关注并部署WAAM技术。电弧增材制造的量产时代，已经不再是蓝图上的构想。
文章来源：综合自3Dnatives WAAMathon会议专题报道、Siemens Energy和GEFERTEC官方发布