2026年6月8日，意大利航空航天工具专家Eligio Re Fraschini与机器人增材制造公司Caracol合作开展了一项共同资助的试点项目，旨在测试电弧增材制造能否切实取代传统方法，用于制造复杂的航空航天工具部件。目标是碳纤维层压工艺中使用的一种翼梁工具，部件具有严格的公差、复杂的几何形状和苛刻的结构要求。这一项目并非纯粹的实验性目的，而是从一开始就考虑到了可扩展性，旨在验证一种制造方法，以便应用于更大规格的在产项目中。
△Caracol为航空航天领域提供的增材制造工具。图片由 Caracol 提供
传统制造方式的错误之处
航空航天工装长期以来一直受到一系列权衡取舍的制约：减材加工造成的材料浪费高、专用工装设置周期长，以及在研发过程中设计变更时灵活性有限。铸造虽然提供了一种替代方案，但也带来了自身的延误和质量风险。对于一个工装精度直接决定零件质量的行业而言，这些并非微不足道的效率损失，而是会在整个生产周期中累积影响。Caracol VipraXP平台是一款基于CMT技术的WAAM系统，它通过直接近净成形沉积 316L 不锈钢解决了这些限制。WAAM工艺无需专用模具，并缩小了原材料与最终几何形状之间的差距，从而显著简化了制造流程。生产系统以3.7 kg/h 的沉积速率，在 30 小时的打印时间内即可生产出一个重 110 kg、尺寸为 1000 ×550 × 85mm 的部件，随后进行 CNC 精加工。
试点项目实现了核心目标。通过采用近净成形工艺，材料浪费显著减少，生产时间也比传统方法大幅缩短。一项关键成果是，与采用传统制造工艺生产的同等零件相比，模具重量减轻了50%，这对于航空航天应用而言是一项性能提升，因为在航空航天应用中，搬运、热循环和高压釜装载等因素都会影响模具的选择。
△Caracol为航空航天领域提供的增材制造工具。图片由 Caracol 提供
WAAM在航空航天工装中的应用：一种正在形成的模式
Eligio Re Fraschini 项目是 Caracol
公司致力于将增材制造技术确立为航空航天工具（而不仅仅是结构件）可靠替代方案的战略举措之一。Caracol公司正在金属和聚合物平台上积累相关证据。与此同时，Caracol
与 Formes et Volumes
公司合作，利用机器人大幅面增材制造技术，采用纤维增强热塑性塑料制造大型复合材料层压工具，用于航空航天领域。工具为整体式结构，尺寸为 2200 ×
2200 × 600 毫米，打印耗时约 19 小时，与传统工具制造方法相比，交付周期缩短了 50%，生产成本降低了 30%。这两个项目的流程遵循相同的逻辑：增材沉积形成近净几何形状，CNC 加工至最终公差，然后零件进入生产环境。
△Caracol 和 Formes et Volumes 利用机器人 LFAM 技术生产整体式航空航天层压工具。图片由 Caracol 提供
整个行业都在朝着同一个方向发展。WAAM3D在MiniWAAM平台上展示了金属模具的应用，包括一个航空航天框架和一个 Ti-6Al-4V 钛合金锥形截面，后者与传统方法相比，成本降低了95%，材料用量减少了40%。这两个案例都印证了同一个观点：模具制造历来是航空航天生产中最耗时、灵活性最低的环节之一，而增材制造通过消除对专用模具的依赖性并缩短开发周期，直接解决了这个问题。
来源：南极熊
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