近日肃径，航空航天制造雜志總結(jié)了金屬增材制造技術在航空發(fā)動機組件制造中的應用趨勢巫邻。

報道指出，西方航空發(fā)動機制造商目前都在發(fā)力增材制造熏疾，盡管只有小部分是公開的溶豌。航空發(fā)動機主制造商通過與設備和制造服務提供商合作，提升了飛行認證的試驗件數(shù)量葵昂。在發(fā)動機公司和增材制造設備或制造服務商之間桶淡，許多戰(zhàn)略已經(jīng)在制定，以增強內(nèi)部的開發(fā)和工程活動寥掐。增材制造在之前10年間似乎比纖維增強聚合物復合材料技術發(fā)展得更快靴寂，因為商業(yè)化具備了價值，并且更順利地實現(xiàn)現(xiàn)有制造工藝的替代召耘。

GE公司

高溫要求下的航空發(fā)動機需要一些特殊材料百炬，特別適合固結(jié)冶金學，這是金屬增材制造的主要組成部分污它。GE增材部門的增材集成副總裁表示：“增材制造是新的革命剖踊，改變我們設計和制造更復雜產(chǎn)品的方式，使之更快衫贬、更復雜德澈。”

盡管在特定增材制造工藝的選擇上還未有定論，但對航空發(fā)動機金屬零件生產(chǎn)來說梆造，在基于粉末床工藝的直接激光燒結(jié)（DMLS）和電子束熔化上已有明顯進展缴守，在基于送粉的激光沉積和基于填充電線的電子弧沉積方法上也有進步。每種工藝的多樣特性意味著沒有單一的解決方案澳窑。粉末床工藝擁有高解析度和創(chuàng)造非常復雜幾何外形的能力斧散，不過尺寸和建造速度受限诚咪。送粉和電線工藝提供不受限的建造體積和更高的沉積速度圾篱，而且具備在建造策略中集成部分制成工件能力。

GE在先進制造能力投資中有約15億美元的收購搭肠，包括電子束熔化機床制造商Arcam和直接金屬激光燒結(jié)設備制造商概念激光公司的大部分股份玫惧。報道最廣泛的典型是GE90發(fā)動機的T25傳感器和LEAP發(fā)動機的燃油噴嘴，每臺LEAP發(fā)動機有19個燃油噴嘴眯华，它們都不能用常規(guī)工藝制造庞蠕，這些零件都已經(jīng)進入生產(chǎn)，預計在2020年年產(chǎn)10萬個拇掺。

賽峰公司

通過與BeAM和Prodways集團合作则菌，賽峰開發(fā)的送粉激光沉積能力特別引人注目。BeAM生產(chǎn)設備支持粉末輸送速度赚毫，在熱動力和粉末效率上有了很大改變踏靴，其開發(fā)伙伴包括發(fā)動機激光研究所（IREPA）。賽峰增材制造副總裁表示：“我們從2014年起在系列試驗中證明了其可行性筹柠，現(xiàn)在正在將該工藝工業(yè)化窜无。”

羅羅公司

羅爾斯·羅伊斯一直在英國制造技術中心（MTC）內(nèi)研究使用電子化熔化制造XWB97K的前軸承葉片适袜。在上萬小時研究和超過4年制作數(shù)百個試驗件后柄错，公司認為在電子化熔化機床使用方面的經(jīng)驗已經(jīng)世界第一。羅羅公司增材制造能力中心首席制造工程師表示：“每一層的沉積都有可能讓工藝出錯苦酱，定義熱動力和運動的參數(shù)大約有400個售貌，它們影響激光增材制造工藝的結(jié)果，其中超過100個都是非常重要的疫萤。有無數(shù)種方法生產(chǎn)同樣的材料趁矾，意味著要采用不同的方法完成認證。這將讓主要客戶和供應鏈內(nèi)的材料给僵、制造和設計方面建立更緊密的聯(lián)系毫捣。”

他指出帝际，工業(yè)化仍是增材制造能力面臨的挑戰(zhàn)蔓同。“每個人都對增材感到興奮，因為你只需按下按鈕就能得到一個很好的零件斑粱，但是它需要精加工弃揽、去除粉末、無損檢測褂省、拋光加工巷卵、測量。我們每周都在做迭代葵稚，而且作為設備能力供應商的一個有挑戰(zhàn)的客戶是開發(fā)過程的全部帘衣。”

針對已知類型的材料洁席、規(guī)格和質(zhì)量税则，在生成拋光工件的能力上仍存在技術約束。對缺陷類型的嚴格分類和掌握情況還未成熟到生產(chǎn)能力可被稱之為“可靠”的水平值唉。多尺度建模和真正掌握缺陷靜態(tài)分布的能力赡喻，如摻雜物、晶體錯位港赂、空腔旭手、孔隙等，將在所有航空發(fā)動機零件生產(chǎn)所需的大量一次性工程工作上減少工作量鋪平道路涉功。

增材制造的組件在任何工程和結(jié)構(gòu)制造能力的可靠演示上都已成為必須汁掠。顯然目前這些零件還只是材料、工藝和設計工程工作的冰山一角攒发，許多還處在飛行認證過程中调塌，帶頭企業(yè)將這些技術轉(zhuǎn)入大規(guī)模批產(chǎn)的方式還不是那么明顯。一旦對一個特定零件的工藝得到認證惠猿，比如GE燃油噴嘴羔砾，邁向批產(chǎn)之路就將變得簡單。金屬航空發(fā)動機零件的供應鏈應該牢記這些偶妖，并且準備好對商業(yè)和人力的規(guī)慕啵化需求。

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