飛機發(fā)動機的LPT(低壓渦輪)葉片將成為疊加制造技術(shù)的另一項應(yīng)用。
GE(通用電氣)航空已經(jīng)開始推進“可選擇性的鐳射熔結(jié)”――一種現(xiàn)在最先進的3D打印技術(shù),他們在7月15日對外發(fā)布,位于阿拉巴馬的工廠將成為第一家使用疊加制造技術(shù)大批量生產(chǎn)飛機發(fā)動機部件的工廠。
這家工廠將生產(chǎn)用于CFM Leap-1型發(fā)動機使用的燃油噴嘴,這一部件的核心由GE(通用電氣)制造,低壓部分由Snecma(斯奈克瑪)制造。GE(通用電氣)正在評估另一種不同的3D打印過程用于制造GE9X型發(fā)動機使用的(LPT)低壓渦輪葉片,這一發(fā)動機是波音777X選擇使用的發(fā)動機,也是目前該發(fā)動機制造商推進系統(tǒng)最復(fù)雜的發(fā)動機。
GE(通用電氣)的疊加制造技術(shù)的負(fù)責(zé)人葛瑞格莫里斯表示:“我認(rèn)為最初的3D打印技術(shù)制造LPT(低壓渦輪)葉片會在GE9X發(fā)動機上實現(xiàn)。”
莫里斯被認(rèn)為是GE(通用電氣)對疊加制造技術(shù)最有熱情的人,盡管有競爭對手對3D打印技術(shù)在制造飛機發(fā)動機部件中的 應(yīng)用的短期前景表示懷疑。
莫里斯在90年代早期聲名大噪,碰巧那時他在GE(通用電氣)航空位于辛辛那提的總部附近。于是,一個剛起步的年輕人與工業(yè)制造巨頭建立了聯(lián)系,從最初的小型模型的合作發(fā)展到CFM型發(fā)動機燃油噴嘴的制造。最近,GE公司的最新收獲是開始決定將3D打印用于LPT(低壓渦輪)葉片的制造。
GE(通用電氣)于一年前收購了意大利的Avio(阿維奧)工廠,LPT(低壓渦輪)葉片專家從此有了一間1900平方米(20000平方英尺)的工廠專門用于疊加制造技術(shù)生產(chǎn)發(fā)動機部件。
Avio(阿維奧)被認(rèn)為適合用于制造GE9X的LPT(低壓渦輪)葉片。Avio(阿維奧)航空的首席執(zhí)行官理查德波斯卡表示:“我們正在為我們的葉片取得批準(zhǔn)。”
Avio(阿維奧)用“電子束焊接”技術(shù)使LPT(低壓渦輪)葉片“生長”,這意味著在制造過程中沒有金屬需要被加工去除。ATI(冶天公司)在范堡羅航展中展示了一張新葉片的圖片。ATI(冶天公司)金屬公司是現(xiàn)在為Avio(阿維奧)及GE(通用電氣)提供制造發(fā)動機LPT 葉片的鋁化鈦的供應(yīng)商。
因為其堅固、輕并能夠承受高溫,鋁化鈦是一種非常有用的發(fā)動機制造材料。但是鋁化鈦的缺點是它很難用傳統(tǒng)的方法被加工成最終的部件,傳統(tǒng)的加工方法為將液態(tài)的金屬澆注進模具,成型后切削加工掉多余的材料。
莫里斯表示:“鋁化鈦是一種眾所周知的難于被加工的材料,不僅難以被鑄造,也難以被機器切削。而“電子束焊接”是一種有效率的制造LPT(低壓渦輪)葉片的方式。”
Avio預(yù)期同時制造不同的葉片,使每個部件的后期加工減少20%的工作量。普特惠特尼與羅斯萊斯現(xiàn)在在使用3D技術(shù)建立模型及不關(guān)鍵的部件,如支架。
普特惠特尼與羅斯萊斯這兩家發(fā)動機制造商均預(yù)言距疊加制造技術(shù)成為飛機發(fā)動機制造的實用技術(shù),還有數(shù)十年的時間。但是GE(通用電氣)認(rèn)為,這一技術(shù)已經(jīng)可以成熟,可以可靠地用于每年生產(chǎn)上千的燃油噴嘴或者LPT(低壓渦輪)葉片。
GE(通用電氣)航空的首席執(zhí)行官戴維卓艾斯表示:“我們已經(jīng)把這一技術(shù)從模型制造成功的引入了真正的疊加制造工業(yè)中。Leap-1型燃油噴嘴因為其獨特設(shè)計的內(nèi)部復(fù)雜通道,只可能通過3D打印技術(shù)實現(xiàn)制造。”另外,他還說:“如果GE(通用電氣)真的決定用3D打印技術(shù)制造GE9X的LPT(低壓渦輪)葉片,那肯定是因為鋁化鈦材料實在是太難以被加工成成品。
更多的疊加制造技術(shù)已經(jīng)距離成熟不遠(yuǎn)了,但是這僅限于GE(通用電氣)航空。
莫里斯說:“我們可以更加瘋狂。我可以說出50個部件和我們正在關(guān)注的應(yīng)用,讓每個人都覺得真的很興奮。但是我們嘗試著控制住了自己,把事情做到我們的能力范圍內(nèi)。我們還需要幾年或者十幾年來讓人們像接受鑄造技術(shù)一樣接受疊加制造技術(shù)。
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