该公司采用3千瓦的电子枪加速的电子束熔炼制造叶片的钛粉末,GE9X发动机风扇叶片将采用新的设计和材料

图片 1

[据英国《工程师》网站2014年8月20日报道]通用电气航空公司的子公司,Avio意大利航空公司的工程师在3D打印喷气发动机轻质金属涡轮叶片工艺方面取得突破。该公司采用3千瓦的电子枪加速的电子束熔炼制造叶片的钛粉末。这种电子枪比目前打印金属零件用的激光束能量高10倍,可熔炼比激光粉末3D打印机厚4倍的粉末层。因此,一台打印机在72小时内就能够生产出7个GEnx喷气发动机内部的八级低压涡轮叶片。这与现有的铸造方法比,非常有竞争力。

图:GE9X发动机风扇叶片将采用新的设计和材料

Avio公司开发的这项技术称为电子束熔炼。该项技术有利于推进先进航空航天材料钛铝合金的零件制造。钛铝合金比传统低压涡轮叶片的镍基合金轻50%,用这种材料制造的叶片能够将整个低压涡轮减重20%。尽管钛铝合金很昂贵,但是减重和由此带来的燃油节省使其物超所值。钛铝合金的缺点是难以加工,通常采用熔模铸造法或纺铸法。然而该材料冷却时有很高的缩减率,很容易变脆断裂。电子束熔炼解决了这个问题。

民航资源网2014年9月10日消息:用于波音777X飞机的GE9X发动机将采用比任何在役的GE宽体发动机更少、更薄的复合材料风扇叶片。为此,GE正在设计使用新一代碳纤维复合材料的新型复合材料风扇叶片。

电子束将金属细粉熔炼,然后打印机直接将3D电脑图打印成零件。这项技术允许预热金属粉末,从而能够更好的控制零件的性能。工程师也可以改变叶片的形状,在同一台打印机上快速连续地打印不同的叶片。而连续制造不同的叶片,对于传统铸造而言,通常费时费力。

“自GE为GEnx发动机设计新型复合材料风扇叶片到现在已经有十年的时间了,”GE90/GE9X发动机项目总经理比尔.米尔汉姆表示。“碳纤维复合材料在这十年中不断进步,这让GE的工程师能够设计出更薄的GE9X风扇叶片,其强度与我们目前使用的复合材料风扇叶片相当。更少、更薄的叶片将增强气流并使风扇更轻、更高效,有助于提升GE9X发动机的整体性能和燃油效率。”

今年晚些时候,通用电气公司将在俄亥俄州的测试工厂对其为GEnx打印的叶片开始测试。这些叶片也安装于GE9x上。通用电气公司同事也在阿拉巴马开设了新的工厂,目的是用3D打印技术生产喷气发动机燃油喷嘴。

相关文章