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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中心(MTC)內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驗已經世界第一。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果,其中超過100個都是非常重要的。有無數(shù)種方法生產同樣的材料,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鏈內的材料、制造和設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,而且作為設備能力供應商的一個有挑戰(zhàn)的客戶是開發(fā)過程的全部?!?


針對已知類型的材料、規(guī)格和質量,在生成拋光工件的能力上仍存在技術約束。對缺陷類型的嚴格分類和掌握情況還未成熟到生產能力可被稱之為“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構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)將這些技術轉入大規(guī)模批產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,邁向批產之路就將變得簡單。金屬航空發(fā)動機零件的供應鏈應該牢記這些,并且準備好對商業(yè)和人力的規(guī)?;枨蟆?

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