2016 年 8 月哄孤，美國(guó)陸軍與通用電氣（以下稱(chēng)GE）和先進(jìn)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)公司（霍尼韋爾和普惠公司的合資企業(yè)）簽署了為期兩年的合同，為波音AH-64 阿帕奇和西科斯基UH-60黑鷹軍用直升機(jī)采購(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)嫡澄。  

除了功率增加和油耗減少之外旅霍，合同的關(guān)鍵要求之一是新發(fā)動(dòng)機(jī)必須能適配地安裝在現(xiàn)有機(jī)身內(nèi)。為了成功驗(yàn)證其發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)是否適配美軍直升機(jī)改擂，GE在位于辛辛那提的增材技術(shù)中心(ATC) 利于聚合物3D打印實(shí)驗(yàn)室打印了尺寸適配的T901 發(fā)動(dòng)機(jī)原型铣翁。  

GE 的 T901 發(fā)動(dòng)機(jī)在測(cè)試階段就成功展示該機(jī)型包含的眾多技術(shù)進(jìn)步，為GE贏得來(lái)自美國(guó)軍方一份價(jià)值 5.17 億美元的合同胶棕，這筆資金使得GE能夠持續(xù)投入金屬增材制造供馍。多個(gè)金屬增材制造的T901發(fā)動(dòng)機(jī)部件正在順利進(jìn)行量產(chǎn)，第一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)于2022年運(yùn)行水亮，第一臺(tái)飛行測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)計(jì)劃在2023年秋季交付刽软。

今年3月，在受邀參觀位于辛辛那提的GE增材技術(shù)中心時(shí)枢菇，TCT編輯團(tuán)隊(duì)了解到關(guān)于阿帕奇和黑鷹直升機(jī)所裝載的T901發(fā)動(dòng)機(jī)零件的增材制造應(yīng)用情況奏散。以下是TCT編輯團(tuán)隊(duì)總結(jié)的 GE逐步應(yīng)用的增材制造之旅。  

提前預(yù)約2023年TCT亞洲展

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首個(gè)獲得美國(guó)聯(lián)邦航空局認(rèn)證的3D打印部件

雖然3D打印LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴嘴知名度更高噩拼，也正是這一項(xiàng)目實(shí)際上啟動(dòng)了GE公司的增材制造之旅剩喧，但在八年前，GE90 T25 傳感器外殼的優(yōu)秀應(yīng)用世吨，才是真正首個(gè)獲得FAA認(rèn)證的 3D 打印零件 澡刹。

GE增材技術(shù)中心負(fù)責(zé)快速開(kāi)發(fā)新的GE90 T25 傳感器外殼制造方案：3D打印的制造方式使十個(gè)零件被合并為一個(gè)，在一次構(gòu)建中可以打印12個(gè)單元耘婚。通過(guò)金屬增材制造方案像屋，400多個(gè)這樣的零件被打印出來(lái)并安裝在GE90-94B發(fā)動(dòng)機(jī)上。  

GE增材技術(shù)中心負(fù)責(zé)人Chris Philp表示：“現(xiàn)在边篮，GE每周可以批量生產(chǎn)1,000個(gè)3D打印LEAP燃油噴嘴己莺，累計(jì)已成功交付超過(guò)180,000個(gè)。我們需要快速完成+快速迭代戈轿，這就是我們使用3D打印的原因凌受。  

*T25傳感器外殼阵子，GE首個(gè)獲FAA批準(zhǔn)的3D打印部件。該傳感器為GE90發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)提供壓力和溫度測(cè)量胜蛉。

熱交換器

在加強(qiáng)了T25傳感器外殼后挠进，類(lèi)似的設(shè)計(jì)概念很快被應(yīng)用到熱交換器上，零件的尺寸誊册、重量和成本上都有了明顯的減少皇驼。例如，在GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)上窘吟，GE采用了在概念激光器M2上制造的鋁制F357熱交換器畦怒，重量減輕了40%。它還擁有將163個(gè)傳統(tǒng)制造的部件整合到一個(gè)打印件中的能力蠕蹋。

Chris Philp說(shuō)：“傳統(tǒng)熱交換器有很多管子需要焊接在一起桶邑，而我們將其3D打印成一個(gè)固體，因此它更耐用阔渔，故障源更少务囤。”

新的應(yīng)用

在向美國(guó)聯(lián)邦航空局證明了它能夠以增材制造可靠的飛機(jī)部件之后您风，GE感到很振奮幅挂，公司看到了在新發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型中利用3D打印的機(jī)會(huì)。增材技術(shù)中心決定將增材制造應(yīng)用于流道部件参攻，否則在發(fā)動(dòng)機(jī)的限制條件下無(wú)法以傳統(tǒng)方式生產(chǎn)现蹂。

在此過(guò)程中，GE設(shè)計(jì)了一個(gè)旋風(fēng)式誘導(dǎo)器部件术陶，該部件利用離心力將灰塵顆粒轉(zhuǎn)移到流道外部，然后再被吸入主流煤痕，從而提高耐用性梧宫。

GE 對(duì)該部件的增材設(shè)計(jì)非常有信心，以至于在獲得FAA 認(rèn)證之前就已考慮到該部件來(lái)研發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)摆碉。該組件通過(guò)Concept Laser M2 設(shè)備采用鈷鉻合金制造塘匣，由13個(gè)部件合并成一個(gè)。據(jù)稱(chēng)巷帝，它的耐用性也比以前提高了一倍忌卤。每臺(tái)GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝了八個(gè)3D打印旋風(fēng)誘導(dǎo)器。

GE計(jì)劃為1,300架西科斯基 UH-60黑鷹直升機(jī)和600架波音AH-64阿帕奇直升機(jī)更換包含3D打印零件的發(fā)動(dòng)機(jī)楞泼，每架直升機(jī)都有兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)驰徊。

低壓渦輪葉片

正如之前在TCT雜志上所詳述的那樣，GE在Arcam電子束熔化（EBM）技術(shù)方面也取得了成功堕阔。每臺(tái)GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)共有228個(gè)低壓渦輪葉片在Arcam EBM A2X上用鋁鈦合金進(jìn)行加工業(yè)生產(chǎn)棍厂。  

這些部件有助于提高10%的燃油效率颗味，并比傳統(tǒng)制造的同類(lèi)部件輕50%。由于EBM工藝將機(jī)器內(nèi)部的溫度提高到1,200°C牺弹，因此產(chǎn)生的熱梯度較小鹃改，部件在制造過(guò)程中的殘余應(yīng)力較小。  

發(fā)動(dòng)機(jī)--對(duì)故障零容忍

通用電氣還將3D打印技術(shù)用于單引擎賽斯納Denali飛機(jī)的Catalyst發(fā)動(dòng)機(jī)砸新。正是在這里侦萍，該公司對(duì)增材制造的應(yīng)用變得更大、更復(fù)雜拿奥。

 *用于安裝在塞斯納迪納利上的 Catalyst 渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的增材制造先進(jìn)渦輪螺旋槳燃料加熱器     

在渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)部件的增材制造中均壳，GE在發(fā)動(dòng)機(jī)部件的內(nèi)部加入了集成機(jī)翼，以促進(jìn)更好的性能码遥。據(jù)稱(chēng)服半，與同級(jí)別的其他發(fā)動(dòng)機(jī)相比，該發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料燃燒量最多可以減少20%班粥，功率可以提高10%滤灸。為Catalyst 發(fā)動(dòng)機(jī)打印的零件包括渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)燃油加熱器、排氣箱和C油槽組件溜勃。  

T700/CT7中框

GE 重新制作了CT7中框增材版本的原型翁旁，重點(diǎn)關(guān)注零件整合。減輕重量的機(jī)會(huì)之一是合并零件廉丽，這樣它就可以去除法蘭盤(pán)倦微、螺母和緊固件，去除非常復(fù)雜的 焊接正压、釬焊和裝配零件的工作欣福。在這個(gè)原型的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，GE盡可能多地采用了3D打印技術(shù)焦履，其性能超過(guò)了之前迭代的發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)期拓劝。  

Philp表示：“我們不斷從復(fù)盤(pán)以前的項(xiàng)目中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，這是我們?cè)?D打印中看到的最有價(jià)值的地方嘉裤。不僅僅是說(shuō)我可以替換發(fā)動(dòng)機(jī)中的這個(gè)部件--當(dāng)你開(kāi)始把發(fā)動(dòng)機(jī)作為一個(gè)整體系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)郑临，利用3D打印的所有好處，這就是你獲得性能屑宠、重量和燃料節(jié)省的時(shí)候厢洞。”  

金屬3D打印技術(shù)已然成為助推航空航天制造業(yè)快速發(fā)展的中堅(jiān)力量典奉，在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用涵蓋了設(shè)計(jì)躺翻、成本、加工周期卫玖、材料利用等多個(gè)方面考叽。如果您想要更多的領(lǐng)略金屬3D打印技術(shù)在航天航空的創(chuàng)新應(yīng)用肢姜，可前往2023年9月12-14日在國(guó)家會(huì)展中心（上海）舉辦的TCT亞洲展。

同期活動(dòng)TCT亞洲峰會(huì)——航空航天論壇连碎，邀請(qǐng)到航空航天領(lǐng)域的專(zhuān)家和優(yōu)秀企業(yè)代表驰闺，共同探討航空航天領(lǐng)域的最新技術(shù)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，為航空航天領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人士提供學(xué)習(xí)弧哥、交流與合作的平臺(tái)呕豪，推動(dòng)行業(yè)的發(fā)展和創(chuàng)新。

2023年展會(huì)期間

觀眾入場(chǎng)仍需實(shí)名認(rèn)證進(jìn)場(chǎng)參觀

為避免人流量較大榆眷，需長(zhǎng)時(shí)間排隊(duì)等待

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TCT Asia 2023

時(shí)間與地點(diǎn)

9月12日 09:00 - 17:30

9月13日 09:00 - 17:30

9月14日 09:00 - 15:00

國(guó)家會(huì)展中心（上海）4.1館

任何問(wèn)題糯档，歡迎添加TCT亞洲展官方客服

【關(guān)于TCT亞洲視角】

TCT視角聚焦全球增材制造市場(chǎng)，洞察增材制造的商業(yè)價(jià)值屡旺，與我們探索更多增材制造帶來(lái)的無(wú)限可能蜡幼。 

（TCT亞洲視角）

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