您好，这里是HDC，一家专门从事增材制造解决方案的咨询公司。
近年来，增材制造（AM）技术发展迅速，引起了工业界和研究界的广泛关注。
工艺复杂性和分辨率等技术特性是决定选择哪种增材制造方法的重要因素。
增材制造技术如今能够应用于各个工业领域的原因在于，每项技术都有其独特的特点和多种应用可能性。
因为每个设备用户都可以选择适合自身需求的制造方法。
今天，我想谈谈电弧增材制造（WAAM），这是众多增材制造技术之一。
我们将介绍 WAAM 技术的概念、特点、局限性以及各种解决方案。
指数
1. WAAM、粉末床熔融 (PBF) 和 Meltio 的线激光金属沉积 (W-LMD) 工艺简介。
2. 电弧增材制造（WAAM）：局限性与解决方案
- 高材料沉积速率和低容差问题
- 机械性能与热输入之间存在不利关系
- 打印过程中耗材出现问题
- 开放生态系统的挑战：缺乏信任
3. 结论
1. WAAM、PBF 和 W-LMD 工艺简介
根据使用的是粉末材料还是丝材，增材制造技术大致可以分为两类。
具有代表性的粉末基技术包括粉末床熔融（PBF）和激光粉末直接能量沉积（DED）。
在各种线材技术中，工业环境中最常用的是 WAAM 和 W-LMD。
粉末床熔融（PBF）工艺
粉末床熔融（PBF）工艺使用激光或电子束作为热源，选择性地加热和熔化金属粉末颗粒，逐步形成最终零件。该工艺逐个熔化金属粉末颗粒，从而形成所需的形状。
线弧增材制造 (WAAM) 工艺
相比之下，WAAM 使用金属丝作为材料，电弧作为热源，类似于焊接工艺。电弧熔化金属丝，并逐层堆积，在构建平台或现有零件上形成结构。
WAAM工艺使用惰性气体来防止氧化并控制金属的性能，这在焊接中起着至关重要的作用。
利用金属丝进行增材制造的材料可用于逐步完成结构或修复现有零件。然而，为了确保更高的精度和更光滑的表面质量，可能需要进行后处理。数控加工或表面抛光可以提高表面精度，而热处理则用于确保打印零件不存在残余应力。
其中一种 DED 技术，即 W-LMD 工艺，使用多束激光精确熔化金属丝并将其沉积到构建平台上。
W-LMD技术最显著的特点是能够将热量集中在一个非常小的区域内。
这最大限度地减少了热影响范围，从而改善了最终产品的冶金性能。所得零件具有卓越的强度、均匀性和整体质量。
特别是，WAAM工艺有利于制造大型金属结构，具有生产速度快的优势，但在表面精度和热影响控制方面仍有需要改进的地方。
相比之下，Meltio 的 W-LMD 技术利用多束激光将热量集中在一个极小的区域内，从而最大限度地减少热效应，并显著改善金属的物理性能。这使得制造出的零件具有更高的强度、均匀性和表面质量。
接下来，我们将探讨 WAAM 技术面临的挑战，并探索 Meltio 技术如何有效地应对这些挑战。
2. 电弧增材制造（WAAM）：局限性与解决方案
WAAM是一种以金属丝为原材料的3D打印工艺。它的原理与传统焊接类似，即将金属丝送入机器，利用电弧熔化并逐层堆叠金属丝。
WAAM工艺中可能出现的大多数缺陷都与功率、叠层速度、送丝速度和材料选择等参数有关。
具体来说，WAAM 可以在整个结构中制造出小孔、空隙或孔隙。
Meltio 的先进技术弥补了 WAAM 的不足，提供了一种能够以更高的精度和效率满足复杂制造需求的解决方案。
① 高材料沉积速率和低容差问题
WAAM工艺具有能够快速制造大型结构的优势，但在实现复杂形状或精细结构方面存在一些困难。
虽然高材料沉积速率有利于制造大型零件，但也会导致表面粗糙、在制造精细内部结构时精度降低，以及在涉及大量层叠金属时繁琐的后处理。此外，去除多余材料也会造成材料浪费。而Meltio的W-LMD技术则擅长制造复杂精细的几何形状。
虽然其制造速度可能比WAAM慢，但它能制造出接近最终形状的零件（近净成形），从而减少后处理和不必要的材料浪费。这提高了最终零件的精度和质量，并使复杂设计的实现更加容易。
② 机械性能与热输入之间存在不利相关性
由于 WAAM 工艺需要高能量输入，因此通常需要长时间暴露在高温下。
这种高热输入会增加金属结构的晶粒尺寸，从而对材料性能或零件的最终精度产生不利影响。
此外，为了避免这些问题，层间冷却时间必须设置得较长，因此实际层压速度也可能较慢。
Meltio 的 W-LMD 技术采用更低的能量输入进行制造，与 WAAM 相比，可减少热变形，并获得更精细、更均匀的金属结构。这是一项显著优势，因为在制造过程中零件的整体温度降低，从而提高了质量和精度。
此外，多种材料混合使用时，稀释效应会增强。这在维修工作中尤其不利。
*当各种金属材料混合使用时，金属的性质可能会随着彼此混合而发生变化。
这种现象称为稀释，它会导致金属之间相互混合，从而削弱所需的性能，造成问题。
提示：如果您想了解 Meltio 技术的稀释效果如何，请查看 Inconel 625 和 H11 的数据表！
③ 打印过程中耗材的使用和更换周期
由于 WAAM 工艺需要高能量输入，因此通常需要长时间暴露在高温下。
这需要定期更换一些部件，特别是接触嘴和喷嘴等耗材，而耗材管理对于实现稳定的性能至关重要。
接触头、喷嘴和扩散器等关键部件会随着时间的推移而磨损或受到污染，从而降低性能。因此，定期检查并在必要时更换对于保持最佳性能至关重要。
通常情况下，接触嘴在使用约 10 至 15 小时后需要更换，而喷嘴则可使用约 25 至 30 小时，具体取决于所用材料和类型。
以这种方式更换耗材可以保持焊接质量，防止缺陷，延长设备寿命，从而获得更高效、更可靠的结果。
另一方面，采用激光热源的Meltio W-LMD技术的喷嘴虽然是一个重要部件，但通常只有大约 336小时 它可以长时间持续打印，因此更换周期要长得多。
提示：为了保持设备性能稳定，提前做好耗材更换准备并通过定期检查保持设备处于最佳状态非常重要。
④ 独立配置系统的挑战：确保稳定性
对于典型的WAAM技术系统而言，机器人手臂、打印头、切片软件和材料必须单独购买和组装。
Meltio 旨在解决这些问题 完全集成解决方案它提供了。
Meltio 套件包含机器人单元、软件、持续研发的材料和机器人手臂，无需任何额外配置即可立即使用。得益于其集成系统，选择 Meltio 可以帮助您提前验证并解决各种问题。
这样可以防止层压过程中可能出现的缺陷，例如缝隙或小孔（气泡），并减少早期阶段由于各个组件之间的兼容性问题而可能出现的困难，就像其他技术一样。
此外，Meltio 的用户友好型设计使客户能够快速将该技术集成到他们的制造流程中。
事实上，一些客户正在使用新材料 一周之内也有一些案例已经开始测试，这清楚地表明了 Meltio 系统具有很高的可用性和适应性。
Meltio 设备中使用的电线经过严格的测试和验证，以确保最佳的质量和可靠性。
特别是，由于它使用了针对 Meltio 技术优化的线材，因此无需复杂的调整即可获得稳定一致的性能。
Meltio 为客户提供可靠的解决方案和经过验证的电线，以最大限度地提高其设备的性能。
此外，我们是一家不断研究在各种使用环境下保持卓越品质的最佳条件的公司，致力于为客户提供可靠的性能和卓越的品质，使他们能够体验到更高效的工作环境。
3. 结论
WAAM技术已在工业领域广泛应用多年，其价值和实用性已得到充分证明。
虽然它在许多领域仍然发挥着重要作用，尤其是在大型结构制造方面表现出色，但与激光技术相比，它在制造效率和精度方面确实存在一些局限性。
WAAM 具有沉积速度快、零件尺寸大的优点，但对于需要表面质量或精度的任务来说，后处理可能比较麻烦。
在零部件完成和质量控制方面还需要付出更多努力。
W-LMD 技术通过简化工作流程来提高生产效率，同时最大限度地减少可能出现的常见问题。
简化的制造工艺应能进一步提高最终产品的质量和结构完整性，因为它有助于减少材料浪费和维修成本。
对于那些需要解决方案的人来说 HDC是Meltio公司的W-LMD解决方案。我建议。
借助 Meltio，您可以在众多行业中体验更快、更可靠、更高效的制造性能和效率。
