想象一下，一个海军用的316L不锈钢部件，传统铸造需要24周，射线检测后还发现超过200个可拒收缺陷，最理想的那次也有拳头大的气孔。

那结果会怎样呢？林肯电气的WAAM技术，7周就交付了，零缺陷。

拥有130年历史、2024年营收超40亿美元的林肯电气，于2019年进入增材制造领域，其核心理念十分明确，电弧增材制造（WAAM）已准备好用于实际生产，而不仅仅是原型制造。

其增材业务部门目前在美国俄亥俄州克利夫兰市运营着26套WAAM系统，实现7×24小时全天候生产，并声称是全球唯一一家垂直整合的大型金属增材制造服务商，业务涵盖原材料、焊接设备、专有路径规划软件、机器人控制、定位器、内部机加工及打印后制造，构建体积最高可达直径10英尺、承重10吨。

坦率地讲，WAAM技术的根儿可以追溯到1920年，当时发明家Ralph Baker向西屋电气提交了一项美国专利，就是通过逐层堆积焊接金属来制造物体。你想想看，这项当年纯手工的技术，现在融合了气体保护金属极弧焊、工业机器人和先进路径规划软件，已经能自动化打印复杂几何形状了。

「这个概念已经存在一段时间了，」林肯电气增材解决方案业务发展经理Mark Douglass表示。「几十年来，人们一直在关键应用中使用焊接金属堆积，这确实为我们今天所做的工作提供了很大的可信度。」

那么，海军具体遇到了什么缺口呢？说白了，冷战结束后美国海军经费削减，潜艇产量暴跌，工业能力萎缩，现在对生产吨位需求比冷战峰值还高50%，而传统铸造和锻造供应链根本跟不上。

就拿前面那个316L不锈钢部件来说吧，铸造需要24周以上，射线检测后超过200个可拒收缺陷，最理想的那次也有拳头大的气孔。林肯电气的WAAM替代方案在7周内完成生产，经固溶退火后符合ASTM 316L锻件规格，并在海军焊缝验收标准（这比铸造验收标准更严格）下没有任何可拒收缺陷。

这就是WAAM的能力。

「这确实讲述了WAAM的能力，」Douglass说。「不仅是速度，而且质量极高，这要归功于软件、精度、机器人、控制和自动化。」

这不，阀门方面也一样。

Fairbanks Morse Defense子公司Hunt Valve使用的铜镍砂型铸件常出现高废品率，即使材料验收合格后也往往需要大量补焊。也就是说，WAAM生产的材料能把交货期缩短一半以上，质量还显著提高。得益于与林肯电气的合作，Hunt Valve向美国海军潜艇交付了首个3D打印阀门组件。

当然，WAAM的舞台不止在海军舰船上。它还能延伸到基础设施。

美国陆军工程兵团面临更换密歇根州北部苏圣玛丽船闸（一条对美国经济至关重要的水道）中一个已使用60年、出现裂纹的杠杆臂的需求。铸造厂报价72周，考虑到船闸冬季维护窗口期极短，实际可能等待两年。林肯电气在12周内交付了几乎4米长、2700公斤的替换件，分为两部分打印，并由子公司Baker Industries焊接而成。这是美国最大的3D打印民用基础设施部件。

你猜怎么着？铸造厂要等72周，林肯电气12周就搞定了。

「部件可能太大无法放入我们的系统，但你可以将其细分，分块打印后再接合，从而降低风险并可能加速交付，」Douglass说。

在航空航天领域，该公司最早的WAAM工作涉及用于复合材料铺层模具的因瓦合金和钢制工具，包括为海军无人空中系统（UAS）制作的翼梢模具，这在国防管道规模化之前建立了信誉。

另一边，规范和标准也在慢慢跟上来。美国焊接学会（AWS）即将发布其D20.2线材DED规范，美国石油学会（API）最近修订了其增材制造标准20S，而美国机械工程师学会（ASME）和美国海军均已实施资格认证框架，定义了WAAM的过程控制、测试要求和文档期望。

所以呢，这些规范提高了一致性，并允许按材料进行资格认证，但它们尚未建立针对整个零件系列的行业级认证路径。换句话说，离全面认证还有距离。

「机会就在那里，」Douglass说。「如果你最终能够针对某一类零件认证一种材料和工艺，而不是每次重复首件测试，那么成本就会降低，时间线缩短，WAAM的采用也会加速。」

说到底，林肯电气进军国防增材制造并非孤立的商业押注，它反映了美国军方应对制造业瓶颈的结构性转变。支撑海军造船的铸造和锻造供应链多年来一直承受压力，而机构层面的回应正在跟上。

特别是海军正在大规模转向基于WAAM的替代方案。美国海军向澳大利亚WAAM专家AML3D发出意向书，预计到2030年需求高达100套增材制造系统和1600个部件，其前瞻性透明度旨在支持产能调整并减少对传统铸件或锻件的依赖。

同样的供应链逻辑正在驱动国防工业基础的投资。America Makes的450万美元IMPACT 3.0项目（由OSD ManTech资助）针对使用增材制造改进铸造和锻造操作的交货期、生产率和良品率，其中专门覆盖WAAM和DED传感与控制，将增材制造定位为国防工业基础中最耗时、最耗钱的传统工业流程中的杠杆。

其实，林肯电气在国防领域的定位经过深思熟虑。作为一家拥有近十年生产规模WAAM经验的垂直整合供应商，它并没有等待供应链问题自行解决，而是正在建设大规模制造大型金属部件的基础设施，以消除供应链瓶颈。

当然，从实验室到大规模量产还有很多仗要打，至少他们已经在路上了。