ORNL携手Mazak开发VC-Ez WAAM增减材一体化制造平台

美国橡树岭国家实验室（ORNL）联合Mazak合作开发了一套金属增减材一体化制造平台，将金属增材制造与高精度机械加工整合到面向实际生产的自动化流程中。该平台配置两台 Mazak VC-Ez 20X立式加工中心，旨在缩短多品种、小批量零件的交付周期，同时兼顾少品种、大批量生产需求。

Mazak总裁Dan Janka表示，该平台将在IMTS 2026期间于美国制造技术协会（AMT）的新兴技术中心亮相。此次合作延续了Mazak与ORNL在机械加工研究和混合增材制造技术领域的长期合作。

集成WAAM与五轴精密加工

该平台将Mazak VC-Ez 20X五轴加工中心与Fronius电弧增材制造（WAAM）系统整合到统一的自动化制造框架中，为金属零件生产提供灵活、可扩展且适合较高产量的解决方案。

Fronius WAAM系统利用电弧熔化标准焊丝，逐层沉积形成金属零件。与传统制造方式及粉末基金属3D打印相比，这项技术在沉积速度、材料成本和结构设计自由度方面具有一定优势，尤其适用于大型金属构件及近净成形零件的制造。

平台可连续完成增材和减材加工。零件首先通过WAAM工艺成形，随后转移至标准配置的VC-Ez 20X五轴铣削加工中心，完成表面精加工和关键尺寸加工。这种工艺组合既能发挥WAAM快速构建复杂金属毛坯的优势，也能利用五轴加工保证零件的尺寸精度和表面质量。

自动化连接两道制造工序

Mazak自动托盘输送系统负责在增材和减材加工设备之间转运通用托盘，从而保持工件装夹的一致性并提高生产效率。该平台可用于结构件修复、快速模具制造和近净成形零件生产等场景。

VC-Ez 20X可通过3+2轴或五轴联动方式加工小型复杂零件，并配备采用滚子齿轮凸轮技术的五轴回转倾斜工作台。设备X、Y、Z轴行程分别为800、510和510毫米，三轴快速移动速度均可达到32,000毫米/分钟。设备能够加工直径最大700毫米、高度约584毫米、重量不超过400千克的工件。其占地面积约为2647×3717毫米，与Mazak其他机型相比缩小了26.5%，有利于与WAAM系统及自动化输送设备组成紧凑型生产单元。

面向柔性化金属零件生产

VC-Ez 20X配备MAZATROL SmoothEz5数控系统，支持EIA/G代码和MAZATROL对话式编程，使操作人员能够直接在设备端完成多种加工程序的编制。

通过将电弧增材制造、五轴精密加工和自动化托盘输送集中在同一平台中，ORNL与Mazak希望建立一套更贴近实际生产环境的混合制造流程，为多品种、小批量金属零件生产以及结构修复、模具制造等应用提供更灵活的制造选择。

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原文：ORNL, Mazak develop VC-Ez WAAM additive manufacturing platform