电弧增材制造(WAAM)为大型铝结构提供了显著的成本优势,因为它使用线材作为原料,这比粉末床工艺所需的雾化粉末便宜得多。线材的利用率接近100%,消除了与多余铝粉末相关的浪费和处理复杂性。WAAM的沉积速率极高——通常为每小时5-10公斤——能够快速构建大型几何形状,与SLM或DMLS等基于激光的系统相比,大大减少了生产时间和每公斤沉积材料的成本。
对于包括AlSi10Mg在内的大型铝合金,随着部件尺寸的增加,成本效益变得越来越明显。
WAAM允许制造商生产米级铝部件作为单一整体结构。这消除了对大型铸造模具、复杂夹具或多件焊接组件的需求,这些因素会显著增加传统生产成本。通过用WAAM近净成形构建替代焊接铝结构,制造商还可以减少工时和检测复杂性,同时提高结构完整性。
WAAM系统的资本和运营成本远低于基于激光的粉末床系统。这种基于电弧的技术使用市售的焊接平台,消耗更少的电力,并且不需要惰性气体密集型的粉末处理设备。构建腔室不受尺寸限制,允许制造商扩大生产规模而无需昂贵的超大激光系统。
这使得WAAM对于大型铝外壳、肋条、支撑结构、压力容器和工业部件来说具有极高的成本效益。
由于WAAM不需要工装、复杂模具或漫长的铸造交付周期,大型铝部件可以更快地生产出来。工程团队可以通过调整沉积路径快速迭代设计,这在传统铸造或大型机加工工作流程中是不可行的。这种交付周期的缩短直接转化为更低的整体项目成本——在航空航天开发周期和大型工业项目中尤其有价值。