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增材制造的趨勢——航空發(fā)動機

羅爾斯·羅伊斯一直在英國制造技術(shù)中心(MTC)內(nèi)研究使用電子化熔化制造XWB97K的前軸承葉片。在上萬小時研究和超過4年制作數(shù)百個試驗件后,公司認為在電子化熔化機床使用方面的經(jīng)驗已經(jīng)世界第一。羅羅公司增材制造能力中心首席制造工程師表示:“每一層的沉積都有可能讓工藝出錯,定義熱動力和運動的參數(shù)大約有400個,它們影響激光增材制造工藝的結(jié)果,其中超過100個都是非常重要的。有無數(shù)種方法生產(chǎn)同樣的材料,意味著要采用不同的方法完成認證。這將讓主要客戶和供應(yīng)鏈內(nèi)的材料、制造和設(shè)計方面建立更緊密的聯(lián)系?!?


他指出,工業(yè)化仍是增材制造能力面臨的挑戰(zhàn)?!懊總€人都對增材感到興奮,因為你只需按下按鈕就能得到一個很好的零件,但是它需要精加工、去除粉末、無損檢測、拋光加工、測量。我們每周都在做迭代,而且作為設(shè)備能力供應(yīng)商的一個有挑戰(zhàn)的客戶是開發(fā)過程的全部。”


針對已知類型的材料、規(guī)格和質(zhì)量,在生成拋光工件的能力上仍存在技術(shù)約束。對缺陷類型的嚴格分類和掌握情況還未成熟到生產(chǎn)能力可被稱之為“可靠”的水平。多尺度建模和真正掌握缺陷靜態(tài)分布的能力,如摻雜物、晶體錯位、空腔、孔隙等,將在所有航空發(fā)動機零件生產(chǎn)所需的大量一次性工程工作上減少工作量鋪平道路。


增材制造的組件在任何工程和結(jié)構(gòu)制造能力的可靠演示上都已成為必須。顯然目前這些零件還只是材料、工藝和設(shè)計工程工作的冰山一角,許多還處在飛行認證過程中,帶頭企業(yè)將這些技術(shù)轉(zhuǎn)入大規(guī)模批產(chǎn)的方式還不是那么明顯。一旦對一個特定零件的工藝得到認證,比如GE燃油噴嘴,邁向批產(chǎn)之路就將變得簡單。金屬航空發(fā)動機零件的供應(yīng)鏈應(yīng)該牢記這些,并且準備好對商業(yè)和人力的規(guī)模化需求。

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