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GE航空新加坡公司获准在MRO中使用金属增材制造技术

来源:国际金属加工商情 发布时间:2022-05-16 1298
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除了更快的周转时间外,将金属3D打印技术用于飞机部件维修也具有可持续的好处。

GE航空在新加坡的Loyang工厂已成为全球第一家获得官方批准的在维护、维修和大修(MRO)中使用金属增材制造技术的工厂。


GE航空发动机服务新加坡公司(GE AESS)的执行制造主管Chen Keng Nam表示:“这种颠覆性的技术可以应用在很多领域,不仅仅是航空领域。当看到增材制造设计和打印零件从修理拓展到新制造领域,我们感到兴奋。”

GE航空的3D打印之旅


从最初的GE90发动机,到2013年开始研发的新一代GE9X发动机,GE航空使用增材制造技术已有十余年的时间。


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GE 航空已经使用3D 打印技术生产飞机部件,包括波音的777X 喷气发动机。(图片来源:波音)


2020年,波音完成了其777X喷气式飞机的首飞,该飞机由两个GE9X发动机提供动力,每个发动机都配备了300多个3D打印部件。除了发动机外,GE航空还提供了其他的3D打印零部件,并于2021年8月交付了第10万个3D打印LEAP燃料喷嘴。


在MRO方面,GE航空已经开始使用3D打印技术来修复CF6发动机的部件。GE航空称CF6发动机是宽体飞机上最可靠、最畅销的商用发动机。据该公司称,下一个目标是将该技术用于维修CFM56发动机的零部件。据报道,CFM56发动机是商用航空史上最畅销的发动机之一。

3D打印用于航空MRO


在维修旧零件时,由于每个零件在使用过程中磨损程度不同,因此必须针对每个零件进行定制,这一需求可以通过3D打印实现。


GE AESS董事总经理Iain Rodger表示:“在这部分供应链中,我们的客户真正看重的是周转时间,这也是我们正在实现的目标。使用我们的Concept Laser M2 3D打印机,通常可以将维修这些飞机部件的时间缩短一半。”


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GE Additive 的M Line 系统已安装在位于美国俄亥俄州西切斯特的GE航空增材制造技术中心 (ATC) 中。

(图片来源:GE Additive)


GE航空将3D打印技术应用于MRO的一个例子是修理高压压缩机(HPC)叶片,这种叶片可以在飞机发动机内高速和紧密间隙运行。叶片会经常磨损,需要不断地修复和更换,传统上需要进行切削、焊接和磨削,以成型。


为了提高HPC叶片尖端维修的效率,GE航空开发了一种自动化增材制造工艺,在人工和机械加工方面节省了时间和成本。这一过程利用了一种图像分析软件,可以绘制出使用过的叶片的形状,并为Concept Laser M2 3D打印机创建定制指令,以制作新的叶片。3D打印的部分可以用最少的额外加工完成。


Rodger说:“与传统的维修流程相比,我们的员工每天能修理的零件数量增加了一倍,从而提高了生产效率。后期处理所需的设备也较少,因此所需的场地面积减少了三分之一。”


除了更快的周转时间外,将金属3D打印技术用于飞机部件维修也具有可持续的好处。


Rodger补充说:“对我来说,增材制造的一个显著优势是它的可持续性,这一技术允许我们修复更多的部件,从而减少能源消耗和碳排放。随着行业的扩张和新技术的发展,这种能力只会增加。”

获得新加坡EDB的批准


新加坡经济发展局(Economic Development Board)支持GE航空在Loyang工厂引入飞机MRO金属增材制造的初步开发试验。在进行广泛的技术试验以确保零件的质量和安全之前,新加坡团队对修复过程进行了微调,设计了工具,以便高效地准备和打印零件。


“在GE航空增材制造技术中心和德国的GE Additive Lichtenfels的团队致力于设置Concept Laser M2 3D打印机的打印参数的同时,我们新加坡的团队则专注于优化,使机器在大批量打印过程中更加可靠,操作更加友好。”GE航空高级工程经理 Shih Tung Ngiam说。


2020年,GE Additive准备开发一条试验性生产线和自动化粉末回收系统,以简化修复操作,但由于新冠肺炎疫情的突然暴发而推迟。2021年,完整的HPC叶片维修生产线正式上线。


该团队发现,Concept Laser M2 3D打印机不仅可以更快地修复部件,使用更少的空间,而且还可以生产出非常接近最终所需形状的修复叶片,减少了投入的劳动力和设备。


Ngiam说:“增材制造可以提高我们的生产速度和效率。我们仔细考虑了如何更好地将M2集成到维修线的其余部分。我们完成了对修复部分的评估,哪些部分可以从增材制造技术中受益,以及我们需要对修复过程做出哪些改变才能使其更有意义。”


GE航空团队随后建立了一个强大的质量保证流程,以确保增材制造MRO流程能够被批准用于最终部件的生产。该工厂现在已经获得批准,可以将其金属增材制造修复工艺用于商用喷气发动机部件的MRO。


来源:荣格-《国际金属加工商情》


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