從鑄造到3D打印技術(shù)，GE的成本降低了35％

魔猴君  行業(yè)資訊   1292天前

姊妹技術(shù)公司GE Aviation和GE Additive首次開(kāi)始3D打印四個(gè)新的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)零件。盡管已擁有一套用于引氣轉(zhuǎn)接蓋的鑄造模具，但通用航空將成本和上市時(shí)間作為決定的主要因素，因此正在從精密鑄造轉(zhuǎn)向金屬增材制造。該公司的工程團(tuán)隊(duì)表示，此舉旨在將制造成本降低約35％。

此外，從零件識(shí)別到最終原型的3D打印，整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程僅用了10個(gè)月。相比之下，傳統(tǒng)的鑄造航空零件通常需要12到18個(gè)月的生產(chǎn)時(shí)間。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還確定了數(shù)十種其他發(fā)動(dòng)機(jī)組件，可以將其轉(zhuǎn)移到增材制造中以節(jié)省成本。GE航空增材制造負(fù)責(zé)人埃里克·加特林（Eric Gatlin）說(shuō)：“這是改變游戲規(guī)則的事。這是我們第一次進(jìn)行零件更換，使用添加劑比鑄造便宜。為了確保我們表現(xiàn)出成本競(jìng)爭(zhēng)力，我們有四個(gè)外部供應(yīng)商報(bào)價(jià)這些零件，而我們?cè)谠霾闹圃旆矫娴呐琶匀惠^低?！?/span>

底板上的四個(gè)3D打印的引氣適配器蓋。圖片來(lái)自GE。

Concept Laser的成本效益之路

合作伙伴在項(xiàng)目中使用了GE Additive的Concept Laser M2 Series 5 3D打印機(jī)。雙激光SLM機(jī)器配備1kW激光，體積大，尺寸為245 x 350 x 350mm。據(jù)中國(guó)3D打印網(wǎng)了解，CoCr適配器蓋不需要任何重大的重新設(shè)計(jì)，而是具有許多較小的調(diào)整，使其更適合3D打印。由于工作流只是現(xiàn)有零件的一對(duì)一映射，因此團(tuán)隊(duì)設(shè)法實(shí)現(xiàn)了快速周轉(zhuǎn)。所有這四個(gè)組件都將安裝在LM9000陸上渦輪機(jī)上，該公司正在為能源公司貝克休斯（Baker Hughes）建造該渦輪機(jī)。

GE位于奧本的生產(chǎn)工廠的高級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理Jeff Eschenbach補(bǔ)充說(shuō)：“讓我感到難過(guò)的是，我們可以采用現(xiàn)有的鑄件設(shè)計(jì)，將其快速?gòu)?fù)制到我們的打印機(jī)上，并在項(xiàng)目開(kāi)始的幾周內(nèi)，最終零件的質(zhì)量與鑄件相同。該項(xiàng)目是將來(lái)工作的模板。”

Concept Laser M2系列5.通過(guò)GE Additive拍攝。

用于零件生產(chǎn)的增材制造

航空航天制造商通常會(huì)面臨備件采購(gòu)的問(wèn)題，如果所涉及的零件特別老舊或過(guò)時(shí)，這可能會(huì)很困難。供應(yīng)商可能會(huì)中止所需的材料，或者認(rèn)為生產(chǎn)合適模具的成本過(guò)高，從而使系統(tǒng)OEM商定了另一種獲取其零件的方法。這就是3D打印的用武之地。

GE航空如何特別選擇這四個(gè)部分始于2020年，當(dāng)時(shí)該公司進(jìn)行了年度零件審計(jì)。加特林解釋說(shuō)：“我們一直希望從現(xiàn)有產(chǎn)品中降低成本，因此我們鑄造了一個(gè)寬廣的網(wǎng)，其中包括我們購(gòu)買的數(shù)百種鑄件。然后我們問(wèn)：“我們是否更具競(jìng)爭(zhēng)力？一年前我們?cè)诩夹g(shù)上是否可行而做不到的事情？”

最初的審核過(guò)程考慮了很多因素，例如零件尺寸，后加工性，甚至是Auburn工廠工程師的過(guò)去經(jīng)驗(yàn)。最初確定了180個(gè)合適的鑄件后，GE項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)計(jì)算出了打印每個(gè)零件時(shí)的投資回報(bào)率。他們最終選擇了最后四個(gè)放氣適配器蓋，這些蓋被證明是最賺錢的-所有這些都使零件的供應(yīng)鏈陷入混亂，以備將來(lái)備件采購(gòu)。

GE通過(guò)3D打印零件節(jié)省了35％的成本。通過(guò)GE拍攝的照片。

不僅是航空航天，因?yàn)樵S多其他重工業(yè)部門的供應(yīng)鏈也從按需3D打印中受益。就在上個(gè)月，法國(guó)國(guó)家鐵路公司采用了3D打印軟件開(kāi)發(fā)商3YOURMIND的Agile PLM軟件。該組織將使用“數(shù)字合格庫(kù)存”平臺(tái)來(lái)識(shí)別，評(píng)估和存儲(chǔ)其增材制造零件數(shù)據(jù)，以削減成本并簡(jiǎn)化按需備件生產(chǎn)。

在其他地方，荷蘭海軍最近投資了一套INTAMSYS 3D打印機(jī)，以提高其自己的按需備件制造能力。 通過(guò)在護(hù)衛(wèi)艦上安裝高性能3D打印機(jī)，海軍希望減少對(duì)傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的依賴，并減少停機(jī)時(shí)間。

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