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使用金屬3D打印進行商用噴氣發(fā)動機部件維修的批準。自從GE首次將增材制造納入其GE90發(fā)動機以來,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)飛機零件,包括波音公司的777x 噴氣發(fā)動機,圖片來自波音。
2020年,波音完成了由兩臺GE9X發(fā)動機提供動力的777X噴氣式飛機的首飛,每臺發(fā)動機配備了300多個3D打印部件。除發(fā)動機外,GE Aviation還在為其他飛機部件部署增材制造,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打印來修復其CF6發(fā)動機的零件,該公司稱這是寬體飛機上最可靠、最暢銷的商用發(fā)動機。據(jù)該公司稱,下一個目標是部署該技術(shù)來維修其CFM56發(fā)動機的零件,據(jù)報道該發(fā)動機是商用航空歷史上最暢銷的發(fā)動機。
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,必須針對每個單獨的零件定制維修,因為每個零件在服務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雜性達到了新的水平,并在該領(lǐng)域提供了巨大的潛力。
“在供應鏈的這一部分,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,”GE AESS董事總經(jīng)理Iain Rodger說。“使用我們的GE Additive Concept Laser M2機器通??梢詫⑽覀冃蘩磉@些飛機零件的時間減半。”
GE Aviation使用MRO的3D打印的一個例子是維修飛機發(fā)動機內(nèi)高速運行且間隙很小的高壓壓縮機 (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?!昂筇幚硭璧脑O(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零件和壓縮機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,”羅杰補充道?!斑@將使我們能夠修理更多的零件,將更少的零件扔進垃圾箱,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
新加坡經(jīng)濟發(fā)展局支持GE Aviation將飛機MRO的金屬增材制造引入該國的初步開發(fā)試驗。新加坡團隊對維修過程進行了微調(diào),設(shè)計了有效準備和打印零件的工具,然后對該技術(shù)進行了廣泛的試驗,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,新加坡團隊準備上線維修HPC葉片的全尺寸生產(chǎn)線。
GE Aviation團隊隨后建立了一個強大的質(zhì)量保證流程,以確保MRO3D打印流程可以被批準用于最終部件的生產(chǎn)。該工廠現(xiàn)已獲得批準,可將其金屬增材制造維修工藝用于商用噴氣發(fā)動機零件的MRO。
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