全球首款完全增材制造螺旋桨获双船级认证，新加坡Mencast改写海事制造规则

新加坡螺旋桨制造商Mencast Marine获得了劳氏船级社（Lloyd's Register）和美国船级社（ABS）的认证。

这两家船级社认可其产品为全球首款完全增材制造的螺旋桨。

这一里程碑是与新加坡科技研究局（A*STAR）合作实现的，证明其基于电弧增材制造（WAAM）的工艺满足海洋部署的船级标准。

该认证建立在2023年试点项目的基础上，当时Mencast生产了新加坡首个3D打印船用螺旋桨。

试点项目由新加坡国家增材制造创新集群（NAMIC，A*STAR主办的国家级平台）和新加坡科技设计大学（Singapore University of Technology and Design）合作完成。

Mencast的生产系统使用机械臂将青铜合金逐层沉积，直到完整螺旋桨成形。

与传统工艺相比，制造时间缩短了一半。

同时，一个200公斤螺旋桨的碳足迹降低了36%，相当于减少1,743公斤二氧化碳排放。

这个数字有点抽象，但换算成一辆电动汽车行驶9,500公里（大致相当于从新加坡到伦敦的距离）的排放量，就更直观了。

在转型之前，Mencast依赖传统的砂型铸造工艺，也就是把熔融金属浇入固定砂模。

这个工艺劳动密集，还依赖进口青铜锭。

自1981年以来，Mencast一直是新加坡唯一的螺旋桨设计、制造和维修商，为这一地区最繁忙海事枢纽中的拖船和快艇提供服务。

客户对更环保、更定制化螺旋桨的需求，让公司重新思考工艺流程。

首席执行官格伦德尔·西姆（Glenndle Sim）表示，这次变革也重塑了劳动力结构。

在A*STAR的支持下，公司移除了一些劳动密集型工序，并对工程师和技术人员进行机器人技术、先进设计工具和数字化工艺控制方面的再培训。

在整个运营体系中，人工智能与增材制造方法的整合让生产率提升了最高30%。

设计方面，Mencast与A*STAR合作开发算法，能在数天内生成超过10,000个螺旋桨迭代方案。

此前，工程师需要数周才能产出约20个变体。

候选设计现在可以在沉积任何金属之前进行性能模拟和优化。

该公司还在探索生成式AI，以进一步推动螺旋桨效率的提升。

Mencast目前计划在海外建设制造产能，并在现有的东南亚和欧洲客户基础之外拓展市场。

公司正瞄准更高价值的业务，包括为大型海上船舶和特种军用平台制造螺旋桨。

公司还把数字化和增材制造能力视为进入航空航天等相邻行业的潜在通道。

对Mencast来说，获得船级社对其WAAM螺旋桨的认证，是把制造实验变成可对外销售产品的关键。

船舶运营商和海军采购方在螺旋桨投入使用前必须获得船级认证。

同时持有劳氏船级社和ABS的认证，让公司能够在本地市场之外参与竞标。

最接近的先例来自荷兰。

WAAMpeller项目从2017年4月开始研发，是荷兰达门集团（Damen）、RAMLAB、Promarin、欧特克（Autodesk）和必维船级社（Bureau Veritas）之间的合作。

该螺旋桨采用镍铝青铜通过WAAM工艺打印，随后经过数控铣削达到最终光洁度，成品直径1.35米，重400公斤。

RAMLAB当年将其作为全球首款获得船级认证的3D打印船用螺旋桨发布。

因此，Mencast的认证范围更为精确，其螺旋桨被认定为全球首款完全增材制造的螺旋桨。

更近期的是，英国D.E.E.P项目在为期七个月的可行性计划中，使用WAAM工艺打印了一节镍铝青铜螺旋桨叶片。

项目合作伙伴DEEP Manufacturing表示，与传统铸造相比，该工艺可将交付周期缩短最多三分之二。

下一阶段将聚焦于扩展到全尺寸螺旋桨。

国防需求也在增长。

美国海军预计2026年将从澳大利亚的AML3D公司接收400件WAAM部件，到2030年增至1,600件。

随着认证的取得，船用WAAM的问题已不再是打印螺旋桨能否通过检验，而是谁能率先实现商业化量产。

这让人想起集装箱标准化改变海运业的历史，船级认证就像那道临界点，一旦跨过，新技术就会沿着既有供应链迅速铺开。