2022年4月15日，近日，資源庫獲悉，航空航天公司GE Aviation位于新加坡的工廠已獲準(zhǔn)使用金屬3D打印進(jìn)行商用噴氣發(fā)動機(jī)部件維修的批準(zhǔn)。自從GE首次將增材制造納入其GE90發(fā)動機(jī)以來，在該公司自2013年以來一直致力于開發(fā)的下一代GE9X發(fā)動機(jī)的開發(fā)中，該技術(shù)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

GE Aviation使用3D打印來生產(chǎn)飛機(jī)零件，包括波音公司的777x 噴氣發(fā)動機(jī)，圖片來自波音。

2020年，波音完成了由兩臺GE9X發(fā)動機(jī)提供動力的777X噴氣式飛機(jī)的首飛，每臺發(fā)動機(jī)配備了300多個3D打印部件。除發(fā)動機(jī)外，GE Aviation還在為其他飛機(jī)部件部署增材制造，并于去年8月3D打印了100,000個燃油噴嘴。

目前，GE Aviation已經(jīng)在使用3D打印來修復(fù)其CF6發(fā)動機(jī)的零件，該公司稱這是寬體飛機(jī)上最可靠、最暢銷的商用發(fā)動機(jī)。據(jù)該公司稱，下一個目標(biāo)是部署該技術(shù)來維修其CFM56發(fā)動機(jī)的零件，據(jù)報道該發(fā)動機(jī)是商用航空歷史上最暢銷的發(fā)動機(jī)。

GE9X的灰塵和碎屑測試，圖片來自通用電氣航空。

3D打印用于航空MRO

在維修使用過的零件時，必須針對每個單獨(dú)的零件定制維修，因為每個零件在服務(wù)期間的磨損程度不同，這一功能可以通過3D打印來實現(xiàn)。用于維修的增材制造也使復(fù)雜性達(dá)到了新的水平，并在該領(lǐng)域提供了巨大的潛力。

“在供應(yīng)鏈的這一部分，我們的客戶真正重視更快的周轉(zhuǎn)時間，這就是我們正在實現(xiàn)的目標(biāo)，”GE AESS董事總經(jīng)理Iain Rodger說?！笆褂梦覀兊腉E Additive Concept Laser M2機(jī)器通常可以將我們修理這些飛機(jī)零件的時間減半?！?br />
GE Aviation使用MRO的3D打印的一個例子是維修飛機(jī)發(fā)動機(jī)內(nèi)高速運(yùn)行且間隙很小的高壓壓縮機(jī) (HPC) 葉片。 刀片經(jīng)常磨損，需要隨著時間的推移不斷維修和更換，傳統(tǒng)上涉及到切割、焊接和研磨的漫長過程，以使零件形成合適的形狀。

為了提高HPC葉片尖端的維修效率，GE Aviation開發(fā)了一種自動化增材制造工藝，可在人工和加工方面節(jié)省時間和成本。該過程利用圖像分析軟件繪制使用過的刀片的形狀，并為GE的Concept Laser M2 3D打印機(jī)創(chuàng)建定制指令以制造新的刀尖；然后可以通過最少的額外處理完成3D打印部件。

“與傳統(tǒng)的維修過程相比，我們的員工一天能夠維修兩倍的零件，從而提高了生產(chǎn)力，”Rodger說。“后處理所需的設(shè)備也更少，因此所需的占地面積減少了三分之一。 除此之外，我們目前正在評估我們將在渦輪機(jī)零件和壓縮機(jī)以外的其他組件方面做什么。

除了更快的周轉(zhuǎn)時間外，為飛機(jī)零件維修部署金屬3D打印還具有可持續(xù)的好處。

“對我來說，3D打印的顯著優(yōu)勢之一是它的可持續(xù)性，”羅杰補(bǔ)充道?！斑@將使我們能夠修理更多的零件，將更少的零件扔進(jìn)垃圾箱，使用更少的能源，產(chǎn)生更少的廢物，并且占地面積更小。維修能力是可持續(xù)發(fā)展之旅的重要組成部分。隨著行業(yè)的擴(kuò)展和新技術(shù)的開發(fā)，這種情況只會增加?！?br />

GE Additive的M Line系統(tǒng)已安裝在位于俄亥俄州西切斯特的GE Aviation增材技術(shù)中心 (ATC)，圖片來自 GE Additive。

在新加坡獲得MRO的3D打印批準(zhǔn)

新加坡經(jīng)濟(jì)發(fā)展局支持GE Aviation將飛機(jī)MRO的金屬增材制造引入該國的初步開發(fā)試驗。新加坡團(tuán)隊對維修過程進(jìn)行了微調(diào)，設(shè)計了有效準(zhǔn)備和打印零件的工具，然后對該技術(shù)進(jìn)行了廣泛的試驗，以確保零件的質(zhì)量和安全。

2020年，GE Additive開發(fā)了一條試驗生產(chǎn)線和自動化粉末回收系統(tǒng)，以簡化維修操作，但由于Covid-19大流行而推遲了一段時間。次年，新加坡團(tuán)隊準(zhǔn)備上線維修HPC葉片的全尺寸生產(chǎn)線。

GE Aviation團(tuán)隊隨后建立了一個強(qiáng)大的質(zhì)量保證流程，以確保MRO3D打印流程可以被批準(zhǔn)用于最終部件的生產(chǎn)。該工廠現(xiàn)已獲得批準(zhǔn)，可將其金屬增材制造維修工藝用于商用噴氣發(fā)動機(jī)零件的MRO。

2022年4月15日，近日，資源庫獲悉，航空航天公司GE Aviation位于新加坡的工廠已獲準(zhǔn)使用金屬3D打印進(jìn)行商用噴氣發(fā)動機(jī)部件維修的批準(zhǔn)。自從GE首次將增材制造納入其GE90發(fā)動機(jī)以來，在該公司自2013年以來一直致力于開發(fā)的下一代GE9X發(fā)動機(jī)的開發(fā)中，該技術(shù)發(fā)揮了關(guān)鍵作用。

GE Aviation使用3D打印來生產(chǎn)飛機(jī)零件，包括波音公司的777x 噴氣發(fā)動機(jī)，圖片來自波音。

2020年，波音完成了由兩臺GE9X發(fā)動機(jī)提供動力的777X噴氣式飛機(jī)的首飛，每臺發(fā)動機(jī)配備了300多個3D打印部件。除發(fā)動機(jī)外，GE Aviation還在為其他飛機(jī)部件部署增材制造，并于去年8月3D打印了100,000個燃油噴嘴。

目前，GE Aviation已經(jīng)在使用3D打印來修復(fù)其CF6發(fā)動機(jī)的零件，該公司稱這是寬體飛機(jī)上最可靠、最暢銷的商用發(fā)動機(jī)。據(jù)該公司稱，下一個目標(biāo)是部署該技術(shù)來維修其CFM56發(fā)動機(jī)的零件，據(jù)報道該發(fā)動機(jī)是商用航空歷史上最暢銷的發(fā)動機(jī)。

GE9X的灰塵和碎屑測試，圖片來自通用電氣航空。

3D打印用于航空MRO

在維修使用過的零件時，必須針對每個單獨(dú)的零件定制維修，因為每個零件在服務(wù)期間的磨損程度不同，這一功能可以通過3D打印來實現(xiàn)。用于維修的增材制造也使復(fù)雜性達(dá)到了新的水平，并在該領(lǐng)域提供了巨大的潛力。

“在供應(yīng)鏈的這一部分，我們的客戶真正重視更快的周轉(zhuǎn)時間，這就是我們正在實現(xiàn)的目標(biāo)，”GE AESS董事總經(jīng)理Iain Rodger說?！笆褂梦覀兊腉E Additive Concept Laser M2機(jī)器通常可以將我們修理這些飛機(jī)零件的時間減半?！?br />
GE Aviation使用MRO的3D打印的一個例子是維修飛機(jī)發(fā)動機(jī)內(nèi)高速運(yùn)行且間隙很小的高壓壓縮機(jī) (HPC) 葉片。 刀片經(jīng)常磨損，需要隨著時間的推移不斷維修和更換，傳統(tǒng)上涉及到切割、焊接和研磨的漫長過程，以使零件形成合適的形狀。

為了提高HPC葉片尖端的維修效率，GE Aviation開發(fā)了一種自動化增材制造工藝，可在人工和加工方面節(jié)省時間和成本。該過程利用圖像分析軟件繪制使用過的刀片的形狀，并為GE的Concept Laser M2 3D打印機(jī)創(chuàng)建定制指令以制造新的刀尖；然后可以通過最少的額外處理完成3D打印部件。

“與傳統(tǒng)的維修過程相比，我們的員工一天能夠維修兩倍的零件，從而提高了生產(chǎn)力，”Rodger說。“后處理所需的設(shè)備也更少，因此所需的占地面積減少了三分之一。 除此之外，我們目前正在評估我們將在渦輪機(jī)零件和壓縮機(jī)以外的其他組件方面做什么。

除了更快的周轉(zhuǎn)時間外，為飛機(jī)零件維修部署金屬3D打印還具有可持續(xù)的好處。

“對我來說，3D打印的顯著優(yōu)勢之一是它的可持續(xù)性，”羅杰補(bǔ)充道?！斑@將使我們能夠修理更多的零件，將更少的零件扔進(jìn)垃圾箱，使用更少的能源，產(chǎn)生更少的廢物，并且占地面積更小。維修能力是可持續(xù)發(fā)展之旅的重要組成部分。隨著行業(yè)的擴(kuò)展和新技術(shù)的開發(fā)，這種情況只會增加?！?br />

GE Additive的M Line系統(tǒng)已安裝在位于俄亥俄州西切斯特的GE Aviation增材技術(shù)中心 (ATC)，圖片來自 GE Additive。

在新加坡獲得MRO的3D打印批準(zhǔn)

新加坡經(jīng)濟(jì)發(fā)展局支持GE Aviation將飛機(jī)MRO的金屬增材制造引入該國的初步開發(fā)試驗。新加坡團(tuán)隊對維修過程進(jìn)行了微調(diào)，設(shè)計了有效準(zhǔn)備和打印零件的工具，然后對該技術(shù)進(jìn)行了廣泛的試驗，以確保零件的質(zhì)量和安全。

2020年，GE Additive開發(fā)了一條試驗生產(chǎn)線和自動化粉末回收系統(tǒng)，以簡化維修操作，但由于Covid-19大流行而推遲了一段時間。次年，新加坡團(tuán)隊準(zhǔn)備上線維修HPC葉片的全尺寸生產(chǎn)線。

GE Aviation團(tuán)隊隨后建立了一個強(qiáng)大的質(zhì)量保證流程，以確保MRO3D打印流程可以被批準(zhǔn)用于最終部件的生產(chǎn)。該工廠現(xiàn)已獲得批準(zhǔn)，可將其金屬增材制造維修工藝用于商用噴氣發(fā)動機(jī)零件的MRO。