随着金属增材技术在新型航空航天部件的设计和工业生产中不断获得发展势头，GE航空洛阳工厂是全球第一家被批准使用金属增材制造进行商业喷气发动机部件维修的维护、维修和大修(MRO)工厂。
GE航空发动机服务新加坡公司(GE AESS)目前在新加坡拥有1700多名员工，占GE航空全球维修量的60%以上。GE航空在MRO领域不断创新，GE AESS最近宣布，它是世界上第一家获准对喷气发动机部件进行金属添加剂维修的MRO设施。
定制化、复杂性和客户价值
3d打印部件通常使用由CAD图纸生成的STL文件打印。然而，这只适用于新制造的生产，其目标是生产符合蓝图的相同部件。然而，在维修使用过的部件时，由于每个部件在使用过程中的磨损情况不同，因此必须为每个部件定制维修。
维修中的增材技术也提供了拥抱复杂性的可能性，而不是回避它。GE AESS在新加坡的执行制造负责人Chen Keng Nam也参与了金属添加剂的推广。
“这种颠覆性的技术可以用于很多领域，而不仅仅是在航空领域。当我看到超越修复领域进入新制造领域时，看到我们可以使用添加剂设计和打印的部件是令人兴奋的。现在，设计师们正在利用这种能力来制作以前用传统方法无法想象或制造的新设计。”
GE AESS董事总经理Iain Rodger也看到了金属添加剂技术在MRO中的潜力。
“在供应链的这一部分，我们的客户真正看重的是更快的周转时间，这也是我们正在实现的目标。使用我们的GE添加剂概念激光M2机器，通常可以将我们修复这些飞机部件的时间缩短一半。”
罗杰说，他的团队已经在使用添加剂技术修复通用航空公司CF6发动机的部件，CF6发动机是宽体飞机上最可靠、最畅销的商用发动机。下一个目标是将CFM56发动机上的部件包括在内，CFM56是商用航空史上最畅销的发动机。
一个例子是修复飞机发动机内高速和紧密间隙运行的高压压气机(HPC)叶片。它们面临着定期的侵蚀和磨损，随着时间的推移，需要不断的修复和更换。过去，修复这些叶片尖端需要一个漫长的切割、焊接和研磨过程，才能创造出合适的形状。
GE航空公司已经建立了一种自动增材制造工艺来修复HPC叶片尖端，节省了与人工和加工相关的时间和成本。该团队创建了图像分析软件，可以绘制使用过的刀片的形状，并为概念激光M2机器创建定制指令，以构建具有精确对准和轮廓的新尖端。
3d打印的部分几乎是净形状，可以通过最少的额外处理完成。
“与传统的维修流程相比，我们的员工每天可以修复两倍的零件，从而提高了工作效率。后期处理所需的设备也更少，因此所需的占地面积减少了三分之一，”Rodger说。
“除此之外，我们目前正在评估我们将在涡轮部件和压缩机以外的其他部件上做些什么。每天与客户一起工作，他们会知道这是不同的，因为他们将看到他们的零件更快地返回他们。”
除了在飞机部件维修中使用金属添加剂技术可以大大缩短周转时间外，Rodger还看到了GE航空、客户和更广泛的航空业的另一个重大胜利。
“对我来说，添加剂的一个重要优势是它的可持续性。这将使我们能够修复更多的零件，而将更少的零件扔进垃圾箱，使用更少的能源，产生更少的废物，并有更小的足迹。维修能力是可持续发展之旅的重要组成部分。随着行业的扩大和新技术的发展，这一数字只会增加。”
合作创新
作为国家高技术战略的一部分，新加坡经济发展局支持将航空维修金属添加剂技术引入该国的初步开发试验和培训。
新加坡GE航空发动机服务公司的高级工程经理Shih Tung Ngiam从项目一开始就参与其中。他是当地团队与GE航空和GE添加剂行业更广泛的添加剂社区之间的桥梁，以实现该过程的工业化。
Ngiam表示:“当位于辛辛那提的GE航空添加剂技术中心和位于德国的GE添加剂Lichtenfels团队致力于为概念激光M2机器开发打印参数时，我们在新加坡的团队专注于需要的修改，以使该工艺在大批量修复过程中稳定和生产友好。”
新加坡团队设计了有效地准备和打印零件的工具，并对修复过程进行了微调，包括打印、预处理和后处理以及检查。进行了广泛的试验和测试，以确保零件的质量和安全，然后才进行维修。
2020年，Ngiam和团队还设计了一条试点生产线，包括一个自动粉末回收系统，以简化维修操作。COVID-19大流行一度中断了这种做法;然而，到2021年，洛阳的团队已经准备好投入全面的生产线。
“添加剂使我们的速度和生产力所需的占地面积更少。我们仔细考虑了如何最好地将m2集成到维修线的其他部分。我们完成了一项评估，评估了哪些部分应该保留，哪些部分可以从添加剂中受益，以及我们需要对修复过程进行哪些改变才能使其有意义。”Ngiam说。
金属添加剂提供现场的两大优势是速度和近净形产品。这使得团队可以提高生产力并减少所需的空间。传统的修复HPC叶片的方法包括大量的工作来焊接叶片，然后大量的额外工作来去除多余的材料。通过使用概念激光M2金属3D打印机，修复后的叶片从机器中出来时非常接近最终形状，因此实现成品轮廓所需的人工和设备要少得多。
鉴于航空航天部件的关键性质，在批准任何维修之前都需要进行广泛的分析和测试，当涉及到增材制造等新技术时更是如此。GE AESS与GE航空工程公司密切合作，生产用于测试的部件，并在工艺获得批准之前建立了强有力的质量保证流程。随着航空航天工业对添加剂越来越熟悉，审批过程可以简化。
吸引附加型人才
回到地面上，随着GE AESS开始将金属添加剂技术用于飞机部件维修，真正需要考虑的是实现雄心所需的人才。
“新加坡的大学和理工学院正在培训数量可观的增材制造学生，但有经验的毕业生数量仍然相当少。随着行业的成熟和这些毕业生的经验积累，我们预计新加坡的添加剂人才库将相应增长，”陈庆南表示。
这是未来的蓝图，增材制造是飞机维修供应链的支柱。
“添加剂的伟大梦想是按需打印备件，甚至不需要库存。的确，这还需要几年的时间，但它将会发生。但我们也必须认识到，改变需要时间，特别是在我们这个高度监管的行业，我们必须努力证明我们的新方法与以前的方法一样好，如果不是更好的话，”Shih Tung Ngiam总结道。
通用电气的添加剂
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