GE揭示喷气发动机3D打印超轻质金属片取得突破
GE是利用激光驱动的3D打印机和其他先进的生产工具来生产飞机零件来代替传统技术生产认为不可能制作的零件。
GE航空公司,世界上最大的喷气发动机的供应商,将使用3D打印技术制作用于喷气发动机的燃料喷嘴。目前通用电气投资5000万美元在阿拉巴马州建新工厂,该厂将于2015年运营,其主要任务就是使用3D打印技术生产新一代LEAP喷气发动机的燃料喷嘴,以及为下一代新型客机波音777X上的GE9X发动机3D打印零配件。GE9X是目前世界上最大的喷气式发动机。
新工厂将从3D电脑绘图中直接采用直接金属激光熔化(dmlm)打印部件的方法。
该技术以20微米的层厚逐层沉积粉末,然后使用高功率激光将每层的细金属粉末融化在一起。
但是对于即将生产的GEnx发动机的轻质涡轮叶片,通用电气表示,将使用另一种突破性的3D打印工艺。
这种技术是由意大利航天公司AVIO和瑞典的Arcam公司的工程师开发的,被称为电子束熔融或EBM,即使用电子束作为其能量源逐层融化金属粉末。而AVIO已在去年被GE公司收购。
GE的打算是使用先进的航空航天材料钛铝(TiAl)制造叶片。这种材料比常用于低压涡轮叶片的镍基合金轻50%左右。天工社了解,如果使用由钛铝材料制成的叶片,整个低压涡轮机的重量可以减少20%。
“虽然(钛铝)材料相当昂贵,但考虑到重量的减轻和由此产生的油耗减少,还是十分划算的。”AVIO的先进制造工程师Mauro Varetti说。
该机是利用电子束熔化的粉末(黄色)和建设部
但是铝钛很难用作制造材料。传统上工程师们会使用失蜡法或旋转铸造法来制造铝钛基合金的零部件。GE的工程师则使用3千瓦的电子枪加速电子束熔化粉末状铝化钛。电子枪的功率比目前用于打印金属零件的激光束强10倍,使得该公司能够制造出比激光打印厚4倍以上的涡轮叶片。 此外,打印速度是如此之快,一台3D打印机72小时内就可以生产7片低压涡轮机的8级叶片。 “这在铸造方面非常有竞争力,也是我们采用它的原因。”Varetti说。
通用电气将在今年晚些时候开始测试3D打印的GEnx发动机叶片。 在此之后,这些零部件将用于GE9X——GE公司为波音公司的下一代长途飞机777X开发的新型喷气发动机。
中国3D打印网点评:通用电气是世界先过的客机制造商,他们将3D打印技术应用于实际生产中,不仅能设计出传统制造工艺无法完成部件,还能为公司节省大量时间和成本。
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