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美国空军和GE联合使用3D打印F110引擎 

2020-05-21 14:48 发布

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去年,GE Additive公司和GE航空公司提出了与美国空军合作的金属快速成型制造项目,以加速3D打印在零部件上的应用。该合作刚刚通过3D打印F110喷气式发动机的油底壳盖,实现了第一个技术里程碑,该发动机在F-15和F-16飞机上都有使用。该项目旨在提高军方的战备状态,消除备件供应链的风险--尤其是老式军用飞机的备件供应链。
AFLCMC/LP推进局局长Benjamin Boehm上校解释说。"美国空军和通用电气公司之间的合作努力显示了采用金属3D打印部件作为解决美国空军当前和未来维持性挑战的一种选择,前景广阔。这种能力为传统推进系统的整个生命周期内的部件采购提供了一种替代方法,特别是在面临供应商基础不断减少或需求量少或小批量订单对传统制造商没有吸引力的情况下。"
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GE的F110涡扇发动机 照片 GE公司
用于军用飞机的金属增材制造
空军的快速维持办公室负责通过应用有利于部队行动和维持的新技术和相关技术,确保为执行任务做好准备。然而,随着机队中越来越多的飞机进入第六个十年的服役期,用传统的生产方式来采购和生产备件正变得越来越困难。这就是通用电气公司的优势所在,它在测试和鉴定符合航空业极其严格的法规要求的AM部件方面提供了丰富的经验。
GE航空公司先进材料解决方案总经理Lisa Coroa-Bockley补充道:"速度是添加剂的货币,通过将我们在LEAP燃料喷嘴和GE9X的其他部件的添加剂经验应用于GE9X的添加剂打印,能够提供端到端的解决方案,同时还能应用强大的认证流程的经验教训,我们已经能够为美国空军加快步伐。"
自该方案开始实施以来,其计划轨迹一直是 "螺旋式发展",每个阶段的复杂性和规模都在增加。起点是简单的零件识别,逐步发展到零件家族化,最终解决整个复杂系统,如共芯热交换器等。
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GE9X的3D打印的LEAP燃料喷嘴 照片GE公司
用于F110发动机的3D打印
这些团队在该计划中取得了第一个重大进展,为F110和TF34发动机确定了备件。在经历了因两到三年的极长的交货期而难以与铸造专业人员合作后,GE航空的大型军用发动机团队已经开始研究金属AM,并探索金属AM的使用方式和用途。他们正在完成F110的油底壳盖的前期工作,因此该部分成为第一阶段的重点。
GE添加剂公司的工程经理James Bonar解释说。"与F110发动机上的其他部件相比,油底壳盖的功能可能较低,但却无比重要。它需要耐用,形成密封,而且它需要为整个发动机发挥作用---当然,这在F-16这样的单引擎飞机上当然是至关重要的。"
Bonar的团队在通用电气位于辛辛辛那提的添加剂技术中心(ATC)微调AM参数时,努力确保添加剂设计的稳健性。GE公司的Additive M2 3D打印机运行钴铬合金,用于生产第一批油底壳盖。据空军称,该计划已提前完成,第1b阶段已经在计划中。各小组很快就会把重点放在40多年前的TF34发动机的油底壳盖外壳上。
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F110的AM型发动机的油底壳盖 图片来自于GE公司
在这一点上,空军已经有了AM的曝光,而且不只是喷气式发动机。今年早些时候,空军的一个研究人员团队在桌面3D打印机上成功地3D打印出了一个手术牵引器。这款医疗仪器将用于后勤方面具有挑战性的敌对环境中,在这些环境中很难或不可能再补给。在其他地方,空军还开发了一种3D打印高性能钢(AF-9628)用于武器的方法。该技术将用于制造高强度、轻型弹药。

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