GE新的金屬3D打印系統為噴氣發(fā)動(dòng)機部件提供原型
GE工程師團隊表示，它能夠3D打印和測試30個(gè)足球大小的噴氣發(fā)動(dòng)機部件的原型，并在短短的12周內使用改變游戲規則的噴槍技術(shù)實(shí)現最終版本。該公司表示，使用傳統的鑄造工藝需要花費數年的時(shí)間。
通用電氣公司第一個(gè)關(guān)于其令人難以置信的快速金屬3D打印系統的思考是在2017年12月，當時(shí)公司發(fā)布了其新的H1 3D打印機原型的第一張照片。原型系統只花了47天的時(shí)間就完成了這一工作，其靈感來(lái)自于噴氣發(fā)動(dòng)機部件成功使用了噴墨打印機。
粘合劑噴印技術(shù)使用粘合劑材料將金屬粉末顆?；旧险澈铣商囟ǖ男螤詈徒Y構。該工藝與激光燒結工藝明顯不同，激光燒結工藝使用激光束熔化金屬粉末和熔合層，直到形成一個(gè)形狀。
粘合劑噴射技術(shù)就其本身而言將特定的（和專(zhuān)有的）粘合劑材料沉積到金屬粉末的平整的床上，這使得金屬顆粒在施加膠水的任何地方粘在一起。這是一層一層重復，直到所需的結構（由三維模型確定）完成。
顯然，與激光燒結金屬粉末相比，沉積粘合劑的耗時(shí)更少，正如GE聲稱(chēng)其粘合劑噴射3D打印機能夠比激光系統打印“速度至少快10倍”。而且，它也能夠生產(chǎn)更大的零件。
新機器的另一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢 - 據報道只需要47天的時(shí)間就可以制造出來(lái) - 比使用激光打印機的3D打印機耗能少。 GE Global Research資深科學(xué)家，粘合劑噴射項目技術(shù)負責人Arunkumar Natarajan解釋說(shuō)：“我們不是在金屬粉末床上放置高功率激光器，而是在紙上沉積粘合劑膠。”
“我們從GE研究實(shí)驗室的深厚材料和化學(xué)專(zhuān)業(yè)知識中脫穎而出，開(kāi)發(fā)出一種特殊的粘合劑，這是該過(guò)程成功的核心。我們對活性炭噴嘴的概念感到非常興奮，因為有機會(huì )提供更快速的打印更多的零件與其他添加劑，甚至傳統的制造技術(shù)。“他補充說(shuō)。
該技術(shù)唯一的缺點(diǎn)（與激光3D打印相比）是，打印的部件需要更多的后處理處理。也就是說(shuō)，由于金屬顆粒被簡(jiǎn)單地粘合在一起，所以打印物體仍然相對較為脆弱，必須在工業(yè)級烘箱中固化以使金屬顆粒適當地融合在一起。
盡管如此，Natarajan說(shuō)，即使進(jìn)行了額外的后處理，該技術(shù)仍然比競爭對手具有許多優(yōu)勢，甚至有潛力影響主導鑄造業(yè)。他說(shuō)：“我們已經(jīng)成功地使用這種先進(jìn)的粘合劑噴射工藝打印了幾個(gè)復雜的金屬測試部件。”
通用電氣公司最近在粘合劑噴射技術(shù)方面取得的成就涉及3D打印CFM國際公司LEAP噴氣發(fā)動(dòng)機組件的各種（超過(guò)30個(gè)）原型。鑒于需要多年的工程師才能設計和驗證原始發(fā)動(dòng)機部件，新部件在短短三個(gè)月內就使用新的3D打印技術(shù)進(jìn)行了多次設計，迭代和測試。
GE航空公司的首席工程師Ray Martell說(shuō)：“由于嚴格的合金要求和復雜的幾何形狀，這種流道部件是制造難題。結合劑噴氣機能夠在傳統工藝的顯著(zhù)成本優(yōu)勢下迎接這些挑戰。”
3D打印噴氣發(fā)動(dòng)機項目由GE全球研究公司的添加劑平臺負責人Martell和Ken Salas領(lǐng)導。他們說(shuō)，該計劃的結果是有希望的，因為他們認為可以很容易地擴大批量生產(chǎn)。通用電氣甚至聲稱(chēng)，噴射技術(shù)可以節省LEAP計劃數千萬(wàn)美元。
編譯自：3ders.org
編譯自：3ders.org
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