GE与美空军合作,3D打印F110发动机油箱盖 

2020-05-20 20:33 发布

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自去年GE增材和GE航空公司提出与美国空军合作的金属增材制造计划,以加速老旧发动机备件增材制造以来。这项合作刚刚达到了它的第一个技术里程碑,那就是用“金属3D打印”完成了一台F110喷气发动机油箱盖的制造,该发动机同时用于F-15和F-16飞机。此项目旨在提高军事准备水平,并降低备件供应链的风险,尤其是对于老式军用飞机而言。

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F110的增材制造油箱盖

AFLCMC/LP推进局局长班杰明-贝姆(Benjamin Boehm)上校解释说:“美国空军与GE公司的共同努力显示出,金属3D打印零件将来可作为美国空军未来维持作战能力的重要选项。这种功能提供了一种替代方法,可在全寿命周期内为传统推进系统采购零件时,不断减少或需求少或数量少的订单对传统制造商没有吸引力的情况下。”

空军快速维持办公室(RSO)负责通过应用有益于空军作战和维持的新颖和相关技术来确保任务准备就绪。但是,随着机队中越来越多的飞机进入其服役的第六年,用传统制造来采购和生产备件变得越来越困难。GE公司正是为了解决这个问题,在测试和鉴定增材制造零件方面提供了丰富的经验,这些零件可以满足极其严格的航空法规要求。

GE航空先进材料解决方案总经理Lisa Coroa-Bockley补充说:“速度是增材制造最重要的优势,通过运用我们在LEAP发动机燃油喷嘴和GE9X上的金属3D打印经验,能够提供端到端解决方案,并应用从强大的航空认证流程中,我们已经能够加快满足美国空军需求的步伐。”

自该方案实施以来,其计划轨迹一直是“螺旋式发展”,因此每个阶段的复杂性和规模都会增加。起点是简单的零件识别,发展到零件合并系列,并最终解决整个复杂系统,例如通用核心机的换热器。

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3D打印LEAP发动机燃油喷嘴

整个团队在该项目中迈出了第一步,确定了F110和TF34发动机备件的增材制造计划。由于两到三年的超长交货时间,且在与铸造专业人士合作时遇到了困难,GE航空公司的大型军用发动机团队已经开始研究金属增材制造,并探索其实用性和适用性。他们正在完成F110发动机油箱盖的初步工作,因此该部分将成为第一阶段的重点。

GE增材的工程经理詹姆斯-博尼亚尔(James Bonar)解释说:“与F110发动机的其他零件相比,油箱盖可能具有较低的功能,但非常重要。它需要坚固耐用,形成密封,并且需要使整个发动机正常工作,这对于F-16这样的单发飞机至关重要。”

博尼亚尔的团队致力于确保在辛辛那提的GE增材技术中心(ATC)上微调增材制造参数时增材制造设计的稳定性。使用运行钴铬合金的GE 增材制造M2 3D打印机生产了第一批油箱盖。根据空军的说法,该计划提前完成,并且阶段1b已经在计划中。团队很快将重点放在使用40年以上的TF34发动机的油箱盖上。

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GE的F110涡扇发动机

在这一点上,美国空军在增材制造中占有相当大的份额,而不仅仅是航空发动机。今年早些时候,来自空军的一组研究人员成功地在台式3D打印机上3D打印了手术牵开器。该医疗仪器将在难以或不可能补货的后勤和严峻环境中使用。在其他地方,空军还开发了一种3D打印高性能钢(AF-9628)武器的方法。该技术将用于制造高强度,轻型弹药。

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