荷兰增材制造企业MX3D近日宣布，已成功完成由欧盟资助的Horizon计划PIONEER项目。该项目致力于推动基于机器人电弧增材制造（WAAM）技术的钢制混合承重部件从概念走向工业化应用。WAAM技术利用电弧熔化金属丝材，通过层层堆叠的方式构建金属部件，其核心优势在于能够针对特定受力需求进行精准的材料补充，而非传统制造中的整体切削或成型。
该项目的创新之处在于将传统轧制钢型材与参数化设计的增材强化部件相结合。关键在于，针对WAAM技术的专用设计规则被提前纳入规划与审批流程，确保材料仅在承受载荷的关键部位进行补充。根据项目联盟数据，通过这种数字化工作流——整合了3D扫描、优化刀具路径及质量受控的生产流程，根据不同应用场景，钢材消耗量与隐含碳排放可降低50%至75%。这种技术路径特别适用于欧洲钢结构行业，该地区对建筑全生命周期的碳减排有着极高的法规要求。
项目执行过程中，伦敦帝国理工学院Leroy Gardner教授团队发挥了核心作用。该团队长期与MX3D合作研究3D打印钢结构，负责项目的结构设计、实验测试及验证工作。Leroy Gardner指出，混合制造技术让钢结构设计得以重构，材料仅在最有效的位置使用，不再局限于标准型材，从而开启了更轻、更高效、更可持续的结构设计新可能。
帝国理工学院助理教授Pinelopi Kyvelou强调，PIONEER项目证明了混合WAAM不仅是创新概念，更是具备结构承载能力的成熟解决方案。通过1:1尺度的系统级部件测试，团队不仅验证了性能提升，更确认了生产的一致性与可靠性，这对于欧洲土木工程领域的实际落地至关重要。
项目展示的代表性部件包括加强型空心管节点、局部优化的工字梁，以及一个跨度达10米、包含22个增材制造节点的桁架结构。MX3D研发经理Filippo Gilardi表示，这些成果表明WAAM技术已具备融入真实生产环境的能力，标志着该技术正从试点项目迈向更广泛的工业应用，特别是在小批量、高定制化且需结构优化的钢结构领域。
对于中国钢结构行业而言，这一进展提供了重要参考。随着国内“双碳”目标的推进，传统钢材加工的高能耗问题亟待解决。WAAM技术所展现的“按需制造”理念，结合数字化设计流程，为中国企业探索轻量化、绿色化钢结构解决方案提供了新的技术路径，特别是在复杂节点制造和特种结构领域，有望实现从“制造”到“智造”的跨越。