2024年3月,美國(guó)能源跨國(guó)公司通用電氣(GE) 的航空航天部門GE Aerospace 宣布,,2024年計(jì)劃向其全球制造工廠和供應(yīng)鏈投資超過(guò)6.5億美元,,希望這項(xiàng)投資能夠提高其生產(chǎn)能力,,從而滿足商業(yè)和國(guó)防客戶不斷增長(zhǎng)的需求,。
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2024-3-15 20:44 上傳
△波音 777X 噴氣式飛機(jī)和 GE9x 發(fā)動(dòng)機(jī)
2024 年的投資計(jì)劃將使 GE Aerospace 擴(kuò)大LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)(由3D打印制造)的生產(chǎn),這些發(fā)動(dòng)機(jī)由GE 與法國(guó)航空航天制造商賽峰集團(tuán)的合資企業(yè)CFM International開(kāi)發(fā),,為空客A320neo,、波音737 MAX 和中國(guó)商飛C919 飛機(jī)提供動(dòng)力。 這筆資金還將用于全面生產(chǎn)該公司的GE9X 發(fā)動(dòng)機(jī),,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有 300 多個(gè) 3D 打印零件,,該發(fā)動(dòng)機(jī)專為波音 777X 噴氣式飛機(jī)設(shè)計(jì)。
GE Aerospace 首席執(zhí)行官 H. Lawrence Culp 表示:“我們正在對(duì)航空航天領(lǐng)域中重要的供應(yīng)商和合作伙伴進(jìn)行重大投資,,這些投資是 GE Aerospace 前進(jìn)的一部分,,目的是支持尖端設(shè)備和安全增強(qiáng),,將幫助我們滿足客戶不斷增長(zhǎng)的需求�,!�
在此消息發(fā)布之前,,GE Aerospace 宣布下個(gè)月將成為一家完全獨(dú)立的公司。GE 計(jì)劃于2024 年 4 月 2 日分拆其GE Vernova發(fā)電業(yè)務(wù),,GE Aerospace將成為該公司唯一剩余的業(yè)務(wù),。 此后,GE將更名為GE Aerospace,,完成GE向三個(gè)獨(dú)立組織的轉(zhuǎn)型,。其醫(yī)療部門GE Healthcare已經(jīng)于 2023 年 1 月成為一家獨(dú)立公司。
GE Aerospace擴(kuò)大產(chǎn)能
GE Aerospace2024年預(yù)計(jì)投資6.5億美元,,其中4.5億將用于其位于美國(guó) 14 個(gè)州的 22 個(gè)設(shè)施投資近 4.5 億美元,,1億美元將用于國(guó)際基地的建設(shè),另外1億美元將投資于其美國(guó)供應(yīng)商,,以幫助確保GE的供應(yīng)鏈,。
作為美國(guó)投資的一部分,1.07億美元專門用于GE位于辛辛那提的工廠,,以擴(kuò)大商用和軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)規(guī)模,。這些資金將用于購(gòu)買新的3D打印機(jī)、工具和其他設(shè)備,,并升級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試設(shè)施。GE Aerospace位于阿拉巴馬州奧本工廠的3D打印能力也將得到擴(kuò)展,,該工廠將獲得5400萬(wàn)美元的資金,,以期這些升級(jí)將加速發(fā)動(dòng)機(jī)部件的生產(chǎn),北卡羅來(lái)納州將獲得 4600 萬(wàn)美元來(lái)擴(kuò)大產(chǎn)能和提高質(zhì)量,。
GE Aerospace 位于印第安納州的特雷霍特工廠還將投資500萬(wàn)美元,,將進(jìn)行硬件和建筑本身的升級(jí),以提高窄體和寬體飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn),。此外,,GE Aerospace還計(jì)劃斥資3000萬(wàn)美元,支持在馬薩諸塞州林恩進(jìn)行軍用直升機(jī)和戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的組裝和測(cè)試,。
GE Aerospace 2023年也進(jìn)行了類似投資,,投資了3.35億美元,以改善其在美國(guó)各地工廠的裝配,、提高產(chǎn)能和安全基礎(chǔ)設(shè)施,。同時(shí),GE Aerospace將在其美國(guó)工廠雇用1,000多名新員工,,進(jìn)一步提高產(chǎn)能,。
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△使用增材制造制造的功能性噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零件
GE航空航天公司的3D打印
GE航空航天公司是增材制造的長(zhǎng)期采用者,,據(jù)歐洲專利局(EPO)的數(shù)據(jù),GE在2001年至2020年間 提交的3D打印相關(guān)專利數(shù)量是所有公司中最多的,。GE Aerospace 的每臺(tái) LEAP 發(fā)動(dòng)機(jī)都包括 19 個(gè) 3D 打印燃油噴嘴,,與 CFM56 發(fā)動(dòng)機(jī)相比,燃油效率提高了 15%,。實(shí)現(xiàn)這種效率的關(guān)鍵是減輕重量,,GE具有里程碑意義的3D 打印燃油噴嘴頭比傳統(tǒng)制造的同類產(chǎn)品輕 25%,耐用性提高五倍,。
LEAP 噴嘴還具有復(fù)雜的幾何形狀,,可在噴氣燃料進(jìn)入燃燒室之前進(jìn)行預(yù)混合,從而進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率,。自 2016 年投入使用以來(lái),,GE已生產(chǎn)了數(shù)十萬(wàn)個(gè)噴嘴,這是航空航天領(lǐng)域大批量 3D 打印的一個(gè)重要里程碑,。
GE Aerospace 自 2013 年以來(lái)一直在開(kāi)發(fā)和測(cè)試其 GE9X 發(fā)動(dòng)機(jī),,擁有 134,300 磅的推力,大部分零件都是 3D 打印的,。在這里,,增材制造被大量用來(lái)制造具有傳統(tǒng)制造方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的幾何形狀的零件。
2019 年,,GE宣布每臺(tái) GE9X 發(fā)動(dòng)機(jī)均采用 300 個(gè) 3D 打印部件,,這些部件組合在一起形成大部件,包括 GE 的3D 打印燃料噴嘴,,以及溫度傳感器,、燃料混合器、熱交換器,、分離器和一英尺長(zhǎng)的低壓渦輪葉片,,有助于減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。據(jù)GE介紹,,3D打印使GE9X發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油效率比GE90提高了10%,。
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△GE 的全 3D 打印 LEAP 燃油噴嘴
增材制造推動(dòng)航空航天業(yè)發(fā)展
GE航空航天并不是唯一一家致力于通過(guò)增材制造擴(kuò)大航空航天零部件生產(chǎn)規(guī)模的公司。 工業(yè)金屬 3D 打印機(jī)制造商AddUp和法國(guó)航空航天公司達(dá)索航空 (Dassault Aviation)合作,,推動(dòng)金屬 3D 打印從航空業(yè)的“原型設(shè)計(jì)”走向“批量生產(chǎn)”,。 該項(xiàng)目于 2022 年宣布,為期五年,,旨在開(kāi)發(fā),、鑒定和整合多材料金屬 3D 打印工藝,該工藝針對(duì)生產(chǎn)經(jīng)過(guò) 2 級(jí)和 3 級(jí)認(rèn)證的飛機(jī)部件進(jìn)行了優(yōu)化,。該項(xiàng)目被稱為 AEROPRINT,,旨在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定與金屬 3D 打印相比,,在質(zhì)量、可重復(fù)性和競(jìng)爭(zhēng)力方面,。
航空航天和國(guó)防承包商Lockheed Martin,、金屬 3D 打印機(jī)制造商Velo3D和航空航天零件檢測(cè)公司Vibrant與美國(guó)國(guó)防部 (DoD) LIFT 研究所合作。 通過(guò)此次合作,,合作伙伴評(píng)估了3D 打印高超音速?zèng)_壓發(fā)動(dòng)機(jī)的有效性,。與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)不同,沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)擁有很少的運(yùn)動(dòng)部件,,并且可以實(shí)現(xiàn)高超音速(5 馬赫以上)飛行速度,,項(xiàng)目的最終目標(biāo)是確定哪些材料和制造工藝為實(shí)現(xiàn)高超音速飛行提供最有效的途徑。
沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組件采用 Velo3D 的激光粉末床融合 (LPBF) 技術(shù)進(jìn)行 3D 打印,,并接受 Vibrant 基于聲學(xué)的過(guò)程補(bǔ)償共振測(cè)試 (PCRT),,此過(guò)程能夠評(píng)估關(guān)鍵的物理特性,例如應(yīng)力狀態(tài),、零件完整性,、幾何形狀和表面光潔度,研究的下一階段將測(cè)試 3D 打印零件的疲勞行為,。
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