橡树岭国家实验室联手Mazak：混合VC-Ez WAAM金属3D打印平台即将亮相IMTS

下周在芝加哥举行的国际制造技术展（IMTS）上，增材制造专家和爱好者们有不少值得看的东西。
比如11英尺高的Aires Tide，一架全尺寸3D打印的概念验证试飞飞行器，还有3D打印四旋翼无人机的现场演示。
展会现场还能看到EOS全新的M4 Onyx LPBF平台在北美首次亮相，Axtra3D的Lumia X1立体光刻3D打印机，以及Solukon的SFM-AT350除粉系统。

不过，真正站在舞台中央的是一套全新的混合金属增材制造方案——VC-Ez WAAM。
这套融合型金属增材制造平台由橡树岭国家实验室和日本机床制造商马扎克（Mazak）共同开发，站在自动化大规模金属增材制造的前沿。
马扎克总裁丹·扬卡（Dan Janka）说，他们将在2026年IMTS展会期间，在美国制造技术协会（AMT）的新兴技术中心展示这个创新平台。
他还表示，这代表马扎克和橡树岭国家实验室在加工研究以及混合增材制造技术推进方面的长期合作又往前走了一步。

VC-Ez WAAM基于两项关键技术：马扎克的VC-Ez 20X高精度五轴加工中心，以及奥地利焊接专家伏能士国际（Fronius International）的WAAM系统。
这套制造平台具体用了两台VC-Ez 20X立式加工中心。
伏能士的WAAM系统用弧光和标准焊丝逐层堆金属，能做高效的大尺寸金属3D打印。
和传统制造方式以及粉末基3D打印相比，它在速度、成本效益和设计自由度上有明显优势。
伏能士在2024年才进入增材制造市场，推出过CMT Additive Pro，一款基于冷金属过渡（CMT）工艺的3D优化焊接解决方案。
就在这周，它还发布了最新的增材制造平台Additive Cell，这是一套基于WAAM的系统，集成了CMT焊接和智能过程控制，用于金属结构件生产。

VC-Ez WAAM的混合路线，就是把机加工和WAAM结合到一起，把金属增材制造和高精度加工集成到生产流程里。
增材部分用电弧和焊丝逐层快速制造近净成形结构，减材部分用马扎克的VC-Ez 20X，支持3+2或全五轴加工，做出精细细节和严格公差。
这套系统专门为应急制造场景设计，增材和减材加工可以同时进行。
零件从增材生长出来后，再转到标准五轴VC-Ez 20X铣床上做精加工。
两个阶段之间，由马扎克自动化托盘传输系统负责转运，整个过程零件都固定在通用托盘上，这样既能保证可重复的工件装夹，又能让产线跑得顺，减少操作员干预。

再说这台VC-Ez 20X本身的硬指标。
它的五轴回转/倾斜耳轴工作台用了滚子齿轮凸轮技术，能干3+2定位，也能连续全五轴运动，专门伺候小而复杂的零件。
行程范围是X轴31.49英寸、Y轴20.07英寸、Z轴20.07英寸，折合800×510×510毫米，三个轴的最高快移速度是1,260 ipm，也就是32,000毫米/分钟。
工件容量上限是直径27.55英寸、高度23英寸、重量880磅，也就是400千克。

规格听起来不小，但这台机床的占地只有104.21×146.32英寸，比同类机型小了26.5%。
省下来的地方正好给WAAM系统腾位置。
编程通过马扎克的MAZATROL SmoothEz5控制系统来实现，操作员可以选EIA/G代码，也可以用MAZATROL对话式编程，两种方式都能直接在机床上用，提供全方位编程选项。

橡树岭国家实验室和马扎克对这个新方案的前景很看好。
这套平台可以用更短的交货周期做多品种、小批量零件，也保留了少品种、大批量生产的有效策略。
从结构修复到快速模具和工装制造，再到近净成形零件，它都能派上用场。

整个行业其实一直在纠结一个老问题：一边想快速做出复杂的小批量零件，另一边又希望工件量大的时候不用换设备，精度也不打折。
过去这两种需求经常互相打架。
橡树岭和马扎克给出的解法，是把增材和减材当成同一个连续流程，而不是两台机床分别处理的独立步骤。
因为零件在WAAM单元里长出来，再由同一套托盘系统送进加工中心精修，这中间的衔接才是关键。

最近行业里其他玩家的动作也在往同一个方向走，就是生产级混合系统。
林肯电气（Lincoln Electric）是做焊接设备的老牌企业，他们的增材制造业务部现在24小时跑着26套WAAM系统，还把内部加工直接整合进垂直一体化流程。
他们用WAAM做的一个316L不锈钢海军部件，七周就通过检验，零不合格指示。
而原来对应的24周铸造交货期，还满是缺陷，这个对比很能说明问题。

机床制造商也在往同一条路上走。
德马吉森精机（DMG Mori）今年推出的LASERTEC 65 DED hybrid 2已经是第二代，它把定向能量沉积和全五轴加工、钻孔、车削、磨削、在线测量整合在一次装夹里，专门为了让沉积材料直接加工到最终公差。
这就不需要再单独做后处理了，所以也正好对应马扎克和橡树岭这套平台想解决的问题。

这些项目放在一起，能看出一个趋势：增材制造加工一体化正在从概念验证走向标准生产基础设施。
马扎克-橡树岭平台就处在这个轨迹的正中央。
实验室里的新鲜玩意儿，总得变成车间排产表上顺理成章的一行。
等2026年IMTS开展，这套系统会迎来下一次最直接的检验。
展会将在9月14日到19日，芝加哥麦考密克会展中心举办。