近日，GE石油天然氣集團(tuán)采用最新的金屬激光燒結(jié)混合銑床（金屬3D打印機(jī)）在其日本新瀉縣的刈羽（Kariwa）工廠制造特殊配置的Masoneilan控制閥部件以用于整個(gè)能源行業(yè)的各種應(yīng)用。
3D打印的金屬控制閥。 圖片來(lái)源：GE石油天然氣集團(tuán)
GE公司于2011年收購(gòu)了刈羽工廠，兩年后，它開(kāi)始測(cè)試使用3D打印機(jī)制造特殊的控制閥。
這些特殊的閥門上有非常多的小孔和流動(dòng)通道，一直很難制造，過(guò)去必須使用很多零部件來(lái)組裝。金屬3D打印機(jī)的使用使得GE能夠制造具有復(fù)雜形狀的部件，比如中空結(jié)構(gòu)，彎曲的形狀和網(wǎng)格等，這些使用常規(guī)的制造方法很難制造。另一個(gè)好處是，它使一體化成型成為可能，從而減少了傳統(tǒng)制造工藝中所需的處理模具的環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)更快的制造時(shí)間和較低的制造成本。
“現(xiàn)有的方法需要用如釬焊或組裝多個(gè)部件的辦法來(lái)生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零部件。”工業(yè)設(shè)計(jì)師Eiji Mitsuhashi說(shuō)，他從2013年開(kāi)始嘗試金屬3D打印技術(shù)，并領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)目。“金屬3D打印機(jī)則可以讓我們制造出單元的部件，從而簡(jiǎn)化了流程，并顯著提高了我們的制造能力。”
GE的Jun Ishikawa（左）和Eiji Mitsuhashi，他們負(fù)責(zé)這個(gè)項(xiàng)目。 圖片來(lái)源：GE石油天然氣集團(tuán)
金屬3D打印技術(shù)可以實(shí)質(zhì)性縮短生產(chǎn)周期的一個(gè)例子是，它可以將一個(gè)特殊形狀的部件，從傳統(tǒng)方法的三個(gè)月生產(chǎn)周期，縮短至大約兩個(gè)星期來(lái)完成。
GE刈羽工廠使用的是LUMEX Avance-25金屬3D打印機(jī)，這是由松浦機(jī)械制作所制造的，并且是世界上首個(gè)將金屬激光燒結(jié)增材制造技術(shù)與和高速銑削工藝結(jié)合在一起的綜合制造設(shè)備。
現(xiàn)有的3D打印機(jī)只能產(chǎn)生精度最高為0.1毫米的對(duì)象，而刈羽工廠的打印機(jī)能夠達(dá)到的精度可提升100倍。該公司正在使用該設(shè)備優(yōu)化設(shè)計(jì)，以最大限度地減少了打印后處理的需要，加快制造速度。“經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)，我可以憑手感分辨出約千分之一毫米的誤差。”刈羽工廠的一位技術(shù)人員說(shuō)。
Mitsuhashi說(shuō)，是工人們的技能讓他能夠把3D打印提升到一個(gè)新的水平。“他們向設(shè)計(jì)師們展示我們的盲點(diǎn)在哪里，或?yàn)槲覀兲峁┚€索以制造出更好的產(chǎn)品。”Mitsuhashi說(shuō)。
LUMEX Avance-25金屬3D打印機(jī)技術(shù)規(guī)格：
激光類型：摻鐿光纖激光器（Yb fiber laser）
激光輸出：400W
最大打印尺寸：250毫米×250毫米×150毫米
外形尺寸：1800毫米×2050毫米×2500毫米
重量：4500公斤
到目前為止，GE已經(jīng)開(kāi)始在美國(guó)使用金屬3D打印機(jī)制造噴氣式飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件。而這是GE公司第一次在日本的工廠應(yīng)用金屬3D打印機(jī)。
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