作为"数字化高效螺旋桨"（D.E.E.P）项目的一部分，一节新一代船用螺旋桨叶片已成功实现3D打印。该项目是一项为期七个月的可行性研究计划，旨在探索增材制造在海事推进领域的应用。该部件采用镍铝青铜（NAB）材料，通过电弧增材制造（WAAM）技术制成，这一里程碑标志着向更轻、更高效、数字化集成的船舶推进系统迈出了重要一步。
该项目由专注于推进系统集成与商业化的海洋工程公司 Enki Marine Ltd 牵头，合作方包括 DEEP Manufacturing Ltd、Stone Marine Propulsion、TWI、Authentise、ASTM International 以及纽卡斯尔大学。该联合体涵盖了设计、材料测试、数字化工作流程、认证以及水动力学验证等领域的专业力量。
显示层状沉积结构的WAAM 3D打印金属部件。图片来源：DEEP Manufacturing。
WAAM螺旋桨开发兼顾性能与制造约束
D.E.E.P项目正在研究增材制造如何克服传统船用螺旋桨铸造工艺的局限性。传统方法可能限制设计灵活性，并制约性能提升，尤其是在几何形状和材料分布方面。基于WAAM的制造方法能够实现结构和流体动力学优化的叶片几何形状。项目团队表示，这有助于减轻重量、改善流体动力学性能，同时还能集成数字监测能力。该螺旋桨叶片的设计具有集成实时数据采集的潜力，可使船舶能够监测推进性能并调整发动机功率、转速等运行参数。这种方法还可以支持预测性维护策略和推进系统的自主优化。
WAAM 3D打印金属部件层状沉积结构特写。图片来源：DEEP Manufacturing。
WAAM技术在大尺寸海事部件中的规模化应用
DEEP Manufacturing Ltd 是一家英国专业公司，专注于高完整性结构的电弧增材制造与混合制造，在本项目中负责制造与生产规模化。该公司还在拓展其国际WAAM能力，包括近期在得克萨斯州休斯顿的业务扩展。据DEEP Manufacturing介绍，WAAM技术相比传统铸造工艺，有望将交货周期缩短多达三分之二。该技术还支持更本地化的生产模式，可能有助于改善海事、能源和国防领域大型金属部件的供应链韧性。"这正是数字愿景变为物理现实的时刻。我们不仅仅是在打印一个螺旋桨，而是在展示一种关于推进设计、生产与长期韧性的全新思维模式。"DEEP Manufacturing Ltd 首席执行官 Peter Richards 表示。
迈向全尺寸验证的下一步
在成功生产出螺旋桨叶片截面后，D.E.E.P项目的下一阶段将聚焦于将该技术扩展到全尺寸螺旋桨。这包括计划中的海上试验，以及持续推进运行优化平台的开发。该项目同时还在评估多种增材制造方法，包括基于激光的定向能量沉积（DED）和粉末床熔融（PBF）技术，与WAAM技术并行研究。正在进行的仿真、机械测试和生命周期分析，旨在评估性能、制造效率，以及减少温室气体排放和水下辐射噪声的潜力。
D.E.E.P项目由英国研究与创新署（UKRI）下属的Innovate UK提供资金支持，定位为一项可行性研究，旨在推动数字化造船和清洁海事技术的发展。
WAAM技术向高完整性领域工业部署迈进
基于WAAM技术的大尺寸金属增材制造系统越来越多地用于生产高完整性部件，特别是在国防、能源和水下工程等领域。近期的发展包括DEEP Manufacturing Ltd将其大规模WAAM业务扩展到美国，公司在休斯顿建立了新工厂，以满足对增材制造金属结构的需求。
WAAM系统在运行环境中的部署也在推进中。AML3D已将其最大的ARCEMY平台安装在美国海军增材制造卓越中心。该系统旨在生产用于国防应用的大尺寸、高性能金属部件，目标是为安全关键应用取得资质认证。
中国3D打印网编译文章！
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