GE新的金屬3D打印系統(tǒng)為噴氣發(fā)動機部件提供原型
GE工程師團隊表示，它能夠3D打印和測試30個足球大小的噴氣發(fā)動機部件的原型，并在短短的12周內(nèi)使用改變游戲規(guī)則的噴槍技術實現(xiàn)最終版本。該公司表示，使用傳統(tǒng)的鑄造工藝需要花費數(shù)年的時間。
通用電氣公司第一個關于其令人難以置信的快速金屬3D打印系統(tǒng)的思考是在2017年12月，當時公司發(fā)布了其新的H1 3D打印機原型的第一張照片。原型系統(tǒng)只花了47天的時間就完成了這一工作，其靈感來自于噴氣發(fā)動機部件成功使用了噴墨打印機。
粘合劑噴印技術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，直到形成一個形狀。
粘合劑噴射技術就其本身而言將特定的（和專有的）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，沉積粘合劑的耗時更少，正如GE聲稱其粘合劑噴射3D打印機能夠比激光系統(tǒng)打印“速度至少快10倍”。而且，它也能夠生產(chǎn)更大的零件。
新機器的另一個關鍵優(yōu)勢 - 據(jù)報道只需要47天的時間就可以制造出來 - 比使用激光打印機的3D打印機耗能少。 GE Global Research資深科學家，粘合劑噴射項目技術負責人Arunkumar Natarajan解釋說：“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研究實驗室的深厚材料和化學專業(yè)知識中脫穎而出，開發(fā)出一種特殊的粘合劑，這是該過程成功的核心。我們對活性炭噴嘴的概念感到非常興奮，因為有機會提供更快速的打印更多的零件與其他添加劑，甚至傳統(tǒng)的制造技術。“他補充說。
該技術唯一的缺點（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，由于金屬顆粒被簡單地粘合在一起，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?shù)厝诤显谝黄稹?/span>
盡管如此，Natarajan說，即使進行了額外的后處理，該技術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：“我們已經(jīng)成功地使用這種先進的粘合劑噴射工藝打印了幾個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方面取得的成就涉及3D打印CFM國際公司LEAP噴氣發(fā)動機組件的各種（超過30個）原型。鑒于需要多年的工程師才能設計和驗證原始發(fā)動機部件，新部件在短短三個月內(nèi)就使用新的3D打印技術進行了多次設計，迭代和測試。
GE航空公司的首席工程師Ray Martell說：“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(tǒng)工藝的顯著成本優(yōu)勢下迎接這些挑戰(zhàn)。”
3D打印噴氣發(fā)動機項目由GE全球研究公司的添加劑平臺負責人Martell和Ken Salas領導。他們說，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，噴射技術可以節(jié)省LEAP計劃數(shù)千萬美元。
編譯自：3ders.org
編譯自：3ders.org