美國空軍和GE聯合使用3D打印F110引擎計劃軌跡一直是 "螺旋式發展"

2020-05-21 10:19:44 來源：中關村在線

去年，GE Additive公司和GE航空公司提出了與美國空軍合作的金屬快速成型制造項目，以加速3D打印在零部件上的應用。該合作剛剛通過3D打印F11

去年，GE Additive公司和GE航空公司提出了與美國空軍合作的金屬快速成型制造項目，以加速3D打印在零部件上的應用。該合作剛剛通過3D打印F110噴氣式發動機的油底殼蓋，實現了第一個技術里程碑，該發動機在F-15和F-16飛機上都有使用。該項目旨在提高軍方的戰備狀態，消除備件供應鏈的風險--尤其是老式軍用飛機的備件供應鏈。

AFLCMC/LP推進局局長Benjamin Boehm上校解釋說。"美國空軍和通用電氣公司之間的合作努力顯示了采用金屬3D打印部件作為解決美國空軍當前和未來維持性挑戰的一種選擇，前景廣闊。這種能力為傳統推進系統的整個生命周期內的部件采購提供了一種替代方法，特別是在面臨供應商基礎不斷減少或需求量少或小批量訂單對傳統制造商沒有吸引力的情況下。"

GE的F110渦扇發動機照片 GE公司

用于軍用飛機的金屬增材制造

空軍的快速維持辦公室負責通過應用有利于部隊行動和維持的新技術和相關技術，確保為執行任務做好準備。然而，隨著機隊中越來越多的飛機進入第六個十年的服役期，用傳統的生產方式來采購和生產備件正變得越來越困難。這就是通用電氣公司的優勢所在，它在測試和鑒定符合航空業極其嚴格的法規要求的AM部件方面提供了豐富的經驗。

GE航空公司先進材料解決方案總經理Lisa Coroa-Bockley補充道："速度是添加劑的貨幣，通過將我們在LEAP燃料噴嘴和GE9X的其他部件的添加劑經驗應用于GE9X的添加劑打印，能夠提供端到端的解決方案，同時還能應用強大的認證流程的經驗教訓，我們已經能夠為美國空軍加快步伐。"

自該方案開始實施以來，其計劃軌跡一直是 "螺旋式發展"，每個階段的復雜性和規模都在增加。起點是簡單的零件識別，逐步發展到零件家族化，最終解決整個復雜系統，如共芯熱交換器等。

用于F110發動機的3D打印

這些團隊在該計劃中取得了第一個重大進展，為F110和TF34發動機確定了備件。在經歷了因兩到三年的極長的交貨期而難以與鑄造專業人員合作后，GE航空的大型軍用發動機團隊已經開始研究金屬AM，并探索金屬AM的使用方式和用途。他們正在完成F110的油底殼蓋的前期工作，因此該部分成為第一階段的重點。

GE添加劑公司的工程經理James Bonar解釋說。"與F110發動機上的其他部件相比，油底殼蓋的功能可能較低，但卻無比重要。它需要耐用，形成密封，而且它需要為整個發動機發揮作用---當然，這在F-16這樣的單引擎飛機上當然是至關重要的。"

Bonar的團隊在通用電氣位于辛辛辛那提的添加劑技術中心(ATC)微調AM參數時，努力確保添加劑設計的穩健性。GE公司的Additive M2 3D打印機運行鈷鉻合金，用于生產第一批油底殼蓋。據空軍稱，該計劃已提前完成，第1b階段已經在計劃中。各小組很快就會把重點放在40多年前的TF34發動機的油底殼蓋外殼上。

F110的AM型發動機的油底殼蓋圖片來自于GE公司

在這一點上，空軍已經有了AM的曝光，而且不只是噴氣式發動機。今年早些時候，空軍的一個研究人員團隊在桌面3D打印機上成功地3D打印出了一個手術牽引器。這款醫療儀器將用于后勤方面具有挑戰性的敵對環境中，在這些環境中很難或不可能再補給。在其他地方，空軍還開發了一種3D打印高性能鋼(AF-9628)用于武器的方法。該技術將用于制造高強度、輕型彈藥。