普惠公司在最新发动机中使用3D打印金属部件
普惠(Pratt & Whitney)公司致力于开发3D制造技术已经有25年的历史了,不过迄今为止他们主要使用3D打印的塑料部件作为金属部件的原型和工艺装备。
但是,随着普惠准备交付首台 PurePower PW1500G发动机,这一状况将发生彻底改变。这款最新的发动机将配置所谓的“entry-into-service喷气发动机零件,”而且普惠将使用3D打印技术和宇航级金属来制造这些部件。
实际上,普惠公司迄今为止已经使用3D打印技术制造了超过10万件原型零件——仅在此次PurePower齿轮传动式涡扇发动机的开发过程中就使用了数百个3D打印的原型——但这次是该公司有史以来第一次使用3D打印技术直接制造发动机上使用的压缩机定子和同步环支架。
这就意味着使用3D制造工艺生产的几十件钛和镍金属部件已经经过了飞行测试,并将用在空客和庞巴迪的飞机上。据天工社了解,这些飞机在2015年下半年就将进入客运服务状态。
这些3D打印的零部件包括支架、油喷嘴、燃料旁路歧管、底座、连接件和翼型件,并且借助增材制造技术,普惠公司可以将部件制造成任何形状。
普惠公司工程副总裁Tom Prete说,自他的公司上世纪80年代开始应用3D打印技术以来,这次是一个里程碑式的成就。
“我们是一个垂直整合的3D打印生产者,使用我们自己的金属粉末来源和必要的3D打印机来创造零部件。”Prete说。“作为一个技术领导者,我们对于3D打印未来可能会对我们的成套技术起到的支持作用以及为客户和全球航空业带来的便利非常感兴趣。”
普惠公司还使用选择性激光熔化(SLM)技术制造了将用在PurePower PW1100G-JM发动机上的管道镜套筒。这种管道镜套筒将安装在该发动机的低压涡轮上,这样就可以直接使用管道镜检查涡轮壳体和叶片的磨损和损坏状况。
普惠公司制造工程和全球服务总工程师Lynn Gambill说,在生产测试期间,与传统制造工艺相比,该公司最大节省了15个月的生产周期,而单个零件的重量则最大降低了50%。
在PurePower发动机的生产过程,用来制造其零部件的3D打印技术包括:金属粉末注射成型(MIM)、电子束熔融(EBM)、激光粉末床熔融(其中包括直接金属激光烧结技术)。
大部分的开发工作是在普惠和Connecticut大学合办的增材制造(即3D打印)创新中心里完成的。普惠公司是联合技术(United Technologies)公司的下属企业。
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