但把這個(gè)小零件造好逐程，卻要用上GE歷史上最具顛覆性的技術(shù)之一——3D打印（又名增材制造）雀秤。今年10月，GE航空位于阿拉巴馬州的奧本工廠飒自，順利生產(chǎn)了第3萬個(gè)3D打印燃油噴嘴頭缔龟。

用3D打印這么先進(jìn)的技術(shù)，來造這么小的零件秘驻，這要從10年前說起值豫。當(dāng)時(shí)，CFM國(guó)際公司（GE與法國(guó)賽峰飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司的平股合資公司）正在研發(fā)LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)闪铸，希望它可以減少排放胚览，降低燃油消耗。項(xiàng)目進(jìn)行過程中需五，時(shí)任GE航空工程負(fù)責(zé)人的Mohammad Ehteshami意識(shí)到鹉动，燃油噴嘴頭內(nèi)，迷宮一般復(fù)雜的流道將燃油與空氣高效混合宏邮，可以幫助發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的性能泽示。而LEAP項(xiàng)目的成敗，很大程度上取決于燃油噴嘴的好壞蜜氨。

為了設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的燃油噴嘴械筛，Ehteshami組建了一支由頂尖工程師組成的團(tuán)隊(duì)攻克這一難題捎泻。當(dāng)時(shí)年僅28歲的Josh Mook因?yàn)樵谌~片領(lǐng)域的出色表現(xiàn)，獲得了Ehteshami的青睞埋哟，于是也加入到了這個(gè)團(tuán)隊(duì)笆豁。很快，Mook就和同事們?cè)O(shè)計(jì)出了一種理想的燃油噴嘴頂部結(jié)構(gòu)赤赊。這個(gè)結(jié)構(gòu)最終只有核桃般大小闯狱，里面卻有14條精密的流體通道。

這個(gè)設(shè)計(jì)雖然精妙抛计，但它太過復(fù)雜哄孤，幾乎造不出來。Ehteshami后來回憶道：“我們通過傳統(tǒng)的制造加工方式嘗試了8次嫡澄，但每次都失敗了旅霍。傳統(tǒng)方法并不能解決的問題，但3D打印卻說不定可以改擂。3D打印機(jī)就像一支激光筆一樣铣翁，根據(jù)電腦繪圖，一層一層地將細(xì)金屬粉末熔融成最終形狀胶棕。這正適合燃油噴嘴這樣復(fù)雜精密部件的制造臊瞬。此外，3D打印所產(chǎn)生的廢料也比傳統(tǒng)生產(chǎn)方法少很多颓之。

3D打印機(jī)像激光筆一樣银景，一層一層地將細(xì)金屬粉末熔融成最終形狀

雖然3D打印優(yōu)勢(shì)頗多，但當(dāng)時(shí)GE航空只將它用于原型試制鹤梳，還從未在商業(yè)化零件中使用過诽粪，更不要說為整個(gè)民航機(jī)隊(duì)生產(chǎn)部件了。Mook又與3D打印的先驅(qū)人物Greg Morris密切合作岁九，對(duì)一批常規(guī)3D打印機(jī)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)君铁，使之符合燃油噴嘴的參數(shù)要求。通過這種方法生產(chǎn)出的新噴嘴据块，不再像原來一樣码邻，它是一個(gè)精密的整體，需要將20個(gè)部件焊接在一起另假。這個(gè)新噴嘴重量比上一代輕25%像屋，耐用度是上一代的5倍，成本效益比上一代高30%边篮。Morris的公司最終也被GE收購己莺。

3D打印的燃油噴嘴

這還沒完。為了保證LEAP項(xiàng)目按時(shí)完成戈轿，及時(shí)獲得聯(lián)邦航空管理局（Federal Aviation Administration）的認(rèn)證凌受，GE團(tuán)隊(duì)必須加快速度阵子。伴隨LEAP訂單的不斷涌入，GE又需要做好準(zhǔn)備胜蛉，將3D打印用于工業(yè)化量產(chǎn)挠进。GE增材制造AddWorks團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Chris Schuppe表示：

“人們認(rèn)為3D打印就像操作噴墨打印機(jī)一樣簡(jiǎn)單，但真實(shí)情況并非如此誊册，做好一個(gè)燃油噴嘴浩出，需要完美處理3000多層金屬粉末，而每一層粉末大約只有一根人類頭發(fā)絲那么薄靡隔。”

AddWorks由近200名工程顧問組成巷同，致力于為客戶加快3D打印的推廣應(yīng)用谆纸。于是，GE航空又組建了一個(gè)新團(tuán)隊(duì)豁箱，從航空專家到冶金專家耻炕，總計(jì)100來號(hào)人。這個(gè)團(tuán)隊(duì)專門理順將3D打印投入大批量生產(chǎn)所需的一系列復(fù)雜流程归闺。比如定邪，他們要校準(zhǔn)每一臺(tái)3D打印機(jī)，確保其能處理特定產(chǎn)品的材料屬性临辨。這件事情也不容易买臣。生產(chǎn)線上每多一臺(tái)打印機(jī)，整個(gè)流程就要再走一次筏拢。

3D打印機(jī)可以根據(jù)電腦繪圖术陶，將一層一層地細(xì)金屬粉末熔融成最終形狀。（圖片來源:Avio Aero煤痕。）

2015年梧宫，GE奧本工廠終于給自己的燃油噴嘴造好了3D打印工廠。憑借40多臺(tái)3D打印機(jī)和奧本大學(xué)的人才儲(chǔ)備摆碉，該工廠在2017年總共交付了8000個(gè)燃油噴嘴塘匣。截至目前，工廠完成的3D打印燃油噴嘴頭總數(shù)已超過3.3萬個(gè)巷帝。

和這個(gè)里程碑同樣值得慶祝的是忌卤，從這里走出的部件已經(jīng)搭載到了空客A320neo和波音737 MAX飛機(jī)的LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)上。而該款發(fā)動(dòng)機(jī)的總訂單數(shù)量也已經(jīng)超過1.6萬臺(tái)楞泼，總價(jià)值超過2,360億美元埠巨。除了LEAP，GE航空還利用增材制造技術(shù)现拒，為GE9X等發(fā)動(dòng)機(jī)制造傳感器辣垒、葉片望侈、熱交換器和其他部件。GE9X是世界最大的商用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)勋桶，為波音新的777X寬體飛機(jī)開發(fā)猛疗。

增材制造甚至成就了GE新型渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)Catalyst，讓它打入了小型飛機(jī)市場(chǎng)牛跷。通過3D打印定合，工程師們將855個(gè)零件整合成了12個(gè)部件，極大地增強(qiáng)了Catalyst的競(jìng)爭(zhēng)力叛榆。

對(duì)3D打印來說喂惜，航空領(lǐng)域只是個(gè)開始。如今码遥，汽車服半、能源、醫(yī)療等行業(yè)都在積極推動(dòng)3D打印技術(shù)的應(yīng)用班粥。GE預(yù)計(jì)滤灸，到2020年，GE增材制造的設(shè)備溜勃、粉末和服務(wù)的收入仍將繼續(xù)增長(zhǎng)翁旁。一個(gè)小小核桃般的部件，背后卻正在牽動(dòng)一場(chǎng)全球制造業(yè)的革命廉丽，這真是令人嘆為觀止熬胛ⅰ！

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)正压，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享璃诀，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議蔑匣。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布劣欢、編輯整理上傳，對(duì)此類作品本站僅提供交流平臺(tái)裁良，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)凿将。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片价脾、文字如涉及作品版權(quán)問題牧抵，請(qǐng)第一時(shí)間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容侨把，以保證您的權(quán)益犀变！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。