2026年10月1日，新加坡螺旋桨制造商Mencast Marine的电弧增材制造（WAAM）螺旋桨获得了劳氏船级社和美国船级社的认证，这两家船级社均认可其为全球首款完全增材制造的螺旋桨。这一里程碑式的成就由Mencast与新加坡科技研究局（A*STAR）共同取得，并证实WAAM工艺符合船舶应用的船级社标准。
此次认证建立在2023年的一项试点项目之上，项目是与国家增材制造创新集群（NAMIC）合作开展的，NAMIC是由新加坡科技研究局（A*STAR）主办的国家级平台，合作方还包括新加坡科技设计大学。在项目中，Mencast生产了新加坡首个3D打印船用螺旋桨。
逐层打印青铜合金
Mencast 的生产系统利用机械臂逐层沉积青铜合金，直至螺旋桨成型。公司表示，与之前的方法相比，这种方法可将制造时间缩短一半。此外，它还能将一个 200 公斤重的螺旋桨的碳排放量降低 36%，相当于减少 1743 公斤二氧化碳排放。这大约相当于电动汽车行驶 9500 公里的排放量，也就是从新加坡到伦敦的距离。
在转型之前，Mencast 一直采用传统的砂型铸造工艺，即将熔融金属浇注到固定的砂模中。铸造工艺劳动密集，且依赖进口青铜锭。自 1981 年以来，Mencast公司一直是新加坡唯一一家集设计、制造和维修于一体的螺旋桨企业，为地区最繁忙的海事枢纽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促使该公司重新思考生产流程。首席执行官 Glenndle Sim 表示，这一变化也重塑了员工队伍：“在 A*STAR 的支持下，我们取消了几个劳动密集型步骤，并对我们的工程师和技术人员进行了机器人技术、先进设计工具和数字过程控制方面的再培训。”
在各项业务中，人工智能和增材制造技术的融合使生产率提高了 30%。
△这种大型电弧增材制造机器人系统可将生产时间缩短一半，同时减少材料浪费和排放。图片来自新加坡经济发展局。
人工智能接管设计流程
在设计方面，Mencast与A*STAR合作开发算法，可在数天内生成超过10,000个螺旋桨迭代方案。此前，工程师需要数周时间才能生成约20个变体。现在，候选设计方案可以在任何金属沉积之前进行性能模拟和改进。公司还在探索生成式人工智能技术，以进一步提高螺旋桨效率。Mencast计划在海外建立生产能力，并在东南亚和欧洲以外的地区拓展客户。公司瞄准高价值业务，包括大型海上船舶和特种军事平台的螺旋桨，还将数字化和增材制造能力视为进军航空航天等相关行业的潜在途径。
新加坡本土企业Mencast Marine与新加坡科技研究局（A*STAR）和国家增材制造创新集群（NAMIC）合作，于2023年生产出新加坡首个增材制造船用螺旋桨，这标志着本地海洋产业的突破性进展。图片来自新加坡经济发展局（EDB Singapore）。
等级认证为增材制造螺旋桨打开了大门
对门卡斯特公司而言，获得船级社认证是WAAM螺旋桨从一项制造实验转化为可出口产品的关键。船舶运营商和海军采购商需要螺旋桨获得船级社批准才能投入使用。同时拥有劳氏船级社和美国船级社的认证，使公司能够参与本土市场以外的项目竞标。最接近的先例来自荷兰。WAAMpeller螺旋桨是达门（Damen）、RAMLAB、Promarin、欧特克（Autodesk）和法国船级社（Bureau Veritas）合作开发的，自2017年4月起开始研发。它采用WAAM技术以镍铝青铜为材料进行打印，然后通过数控铣削加工至最终成品，最终制成直径1.35米、重400公斤的螺旋桨。RAMLAB于同年发布，并宣称为世界上首个获得船级社认证的3D打印船舶螺旋桨。因此，Mencast的说法范围更窄：WAAM螺旋桨被公认为首个完全采用增材制造技术制造的螺旋桨。
最近，英国的DEEP项目在为期七个月的可行性研究中，利用WAAM技术打印了一个镍铝青铜螺旋桨叶片截面。项目合作伙伴DEEPManufacturing表示，与传统铸造工艺相比，WAAM工艺可将生产周期缩短三分之二，下一阶段将着重于将WAAM工艺扩展到全尺寸螺旋桨。国防需求也在不断增长：美国海军预计到2026年将从AML3D公司采购400个WAAM部件，到2030年将增至1600个。
随着认证的完成，对于船用WAAM技术而言，问题不再是谁能打印螺旋桨通过检验，而是谁能率先实现商业化量产。
来源：南极熊
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