來自《華爾街時報》2月16日的報道顯示,2月13日美國政府內部召開會議,就取消通用電氣對中國出口民用航空發動機許可證進行討論。倘若實施,其中受影響最大的莫過于通用電氣和法國賽峰集團合資成立的CFM國際所產的LEAP-1C發動機,而這正是C919所使用的發動機。
雖然在2月19日美國政府迅速“改口”,稱會批準出售發動機,但是這一禁售消息還是引起了軒然大波,在消息發布后的第二天,2月17日,中國A股大軍——國防軍工、大飛機、通用航空板塊大幅上漲,一批相關公司股價觸及漲停。
由此可見,國人在憂慮國產大飛機命運的同時,更對如何加快國產航空發動機研制、擺脫美國技術封鎖的問題,產生了深刻思考。而在眾多備受關注的公司中,專注于航空航天金屬3D打印技術領域的幾家上市企業表現更是十分搶眼,增材制造作為航空發動機制造的新技術受到熱切關注。
3D打印與C919大飛機
C919是由中國商用飛機有限責任公司研制的一款168-190座級窄體干線客機,是我國首款按照最新國際適航標準,具有自主知識產權的干線民用飛機。目前,已完成了全部6次試飛,收到了超過1,000架訂單,預計在2021年投入使用。
據資料顯示,C919大飛機應用了多項3D打印技術,其中就包括了LEAP發動機的3D打印燃油噴嘴。燃油噴嘴頭內,迷宮一般的復雜的流道將燃油與空氣高效混合,可以幫助發動機實現優越的性能,其品質的好壞甚至決定了整個航空發動機的成敗。3D打印技術不僅將燃油噴嘴的重量減輕25%,耐用度提升5倍,更將成本效益提高達30%。
除了LEAP發動機外,C919還采用了不少3D打印零部件,包括鈦合金材質的中央翼緣條,以及應用于前機身和中后機身登機門、服務門以及前后貨艙門的搖臂、輪槽、閂槽等多款金屬零部件。
3D打印與航空發動機
飛機發動機制造商們很早就向3D打印技術敞開了懷抱,利用其進行結構高度復雜的零部件的小批量生產,以降低噴氣發動機生產成本——飛機運營成本調控的一個主要因素。3D打印技術在使零件保持強度和負載要求的同時顯著減輕重量,并在航空航天工業的關鍵目標中發揮重要作用——提高燃油效率。
據相關機構預測,采用金屬增材制造的零件,未來將可占航空發動機零部件的50%。
SLMSolutions與航空發動機
SLMSolutions參與發明了激光粉床熔化工藝(LPBF),率先開始提供多激光系統,所有激光選區熔化設備都具有專利品質,確保高質量高安全性和高生產力。SLM?技術與SLMSolutions軟件,粉末和質量監控產品的搭配,為航空航天制造開放了新的幾何自由度,可以實現輕量化結構,集成內部冷卻流道,并通過減少部件數量簡化生產工藝,降低零件成本,縮短產品研發周期與交貨時間。
2019年6月14日,羅爾斯-羅伊斯公司宣布將SLM?500四激光設備作為其進行增材制造開發的指定設備。羅爾斯-羅伊斯公司增材制造主管NeilMantlexian先生說道:“我們很高興能與SLMSolutions合作并使用他們的四激光設備。羅-羅公司將繼續發展增材制造能力,以確保我們處于先進制造的前沿。我們知道,將我們的專業知識和經驗從單激光器設備轉移到多激光器平臺將需要密切合作,SLMSolutions正是我們可靠的合作伙伴。”
2019年12月3日,Honeywell航空航天業務部將使用SLM?500設備進行鋁合金60μm和90μm層厚參數的驗證工作。“SLMSolutions的最新技術將有助于Honeywell提高生產率,同時也滿足我們進行資質認證過程中對材料參數的要求。我們打算在我們的生產環境中通過重復性測試來限定這些參數集,包括成形和后處理,以便在同組材料特性數據的基礎上形成一個有效的工藝過程。”Honeywell航空航天業務部高級技術和運營總監S?renWiener博士說道。
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