大多数制造商永远不会梦想从投资施工部件转换为一体的添加剂制造，特别是如果他们已经为铸造模具支付了。然而，葛航天正在用陆地/海洋涡轮机的四个出血空气零件做什么。他们根据成本和时间来完成决定。
GE航空和GE添加剂之间的协作证明了金属添加剂制造可以用常规铸件卷起趾脚趾。事实上，工程团队预计其四个3D印刷部件将切片的成本高达35％。这足以证明永远退出那些老铸造模具。
同样重要的是，转换过程只需10个月即可从识别目标部分到3D打印最终原型。通常，使用铸造过程生产航空航天和陆地/海洋涡轮机部件需要12至18个月以上。
“这是一个游戏变频器，”Ge Aviation Addive Manufactoring Leader Eric Gatlin表示。“这是我们第一次做零件替代品，它与添加剂比铸件更便宜。为了确保我们表现出成本竞争力，我们有四家外部供应商引用这些零件，我们仍然与添加剂制造较低。“
这仅仅是个开始。该项目已经确定了多种发动机上的许多其他部件，它们可以转化为添加剂，从而节省成本。
驾驶变革
多年来，增材制造越来越具有竞争力。对于新的飞机引擎项目来说尤其如此。例如，通用航空公司的LEAP发动机的3d打印燃料喷嘴尖端，将20个不同的部件——以及加工和组装它们所需的步骤——整合成一个单一的结构。该公司的新型涡轮螺旋桨发动机将这一技术提升到了另一个水平，它将855个部件组合成10个3d打印部件。在这两种情况(以及其他情况)中，通用航空利用了零部件整合的优势，从组装这些零部件中节省了大量成本。
随着苛刻应用程序的数量，设备制造商努力提高金属激光打印机的生产率，该打印机在金属粉末构建零件，一次薄层。
一个例子是GE添加剂的概念激光M2系列5机器。其双激光器熔化和熔丝金属层比单独的单独激光更快，并为复杂构建产生更一致的结果。M2的激光器也是强大的，无论是400瓦还是1千瓦，生产50微米厚的层。它还具有一个大型21,000立方米 - 厘米的构建室，其中可以制作零件。
提高生产率降低成本，削减开发时间也降低了成本。“我们向前说，我们将要挑选我们已经合格的材料，”Gatlin说。“在生产中，我们选择了M2，因为我们知道它。我们不会做任何批发设计变化，只是一些调整，所以我们可以成功打印零件。我们简化了尽可能多的步骤，所以团队可以快速跑步。“
这使得项目团队能够在2020年4月至9月之间开发最终原型。尽管这四种部件都是为LM9000设计的，但通用航空公司也考虑过为老式发动机和产品设计数十种部件。LM9000是一种陆地/海洋涡轮发动机，由GE90涡轮喷气发动机衍生而来。
通用航空公司高级项目经理兼项目主管Joseph Moore解释说，航空公司在其产品的整个生命周期内都会提供替换部件。他问道，如果只剩下少量备件，而供应商打算停止生产这些备件的原材料，会发生什么?
“我们需要弄清楚如何在我们用完零件之前提出替代品，”摩尔说。“我们需要通过开发周期快速移动，并创建我们实际发货的一部分。为了证明我们可以做到这一点，我们被截止日期，并告诉他们尽可能快速地成本努力。“
摩尔说：“我们的目标总是看扰乱生产的方法，”摩尔说。“只有少数供应商为航空业进行投资铸件，因此我们需要选择，以确保我们不受过时和依赖特定供应商的成本模型的影响。如果我们能够减少添加剂部分，我们现在可以省钱，并避免将来增加。“
年度审计
选择这四种添加剂部件的途径于2020年初开始，GE航空的铸件年度审计。“我们总是希望从现有产品中取出成本，”Gatlin说，“所以，我们铸造了一条宽阔的网，包括百分之百铸件。然后我们问，“我们得到了更具竞争力的话？”'如果我们不能做的事情，我们现在不能做的事情现在是技术上可行的吗？'“
审查过程同时考虑了新产品和旧产品。它考虑了多种因素，如通用航空公司的3D打印机的能力和部件的尺寸、形状和特征。工程师们问这些零件是否使用了他们以前在那些机器上使用过的具有良好特性的材料。他们还考虑了后处理步骤的便利性，比如通过加工消除表面缺陷，以及通过钎焊为零件添加配件。
添加剂是制作复杂零件的完美选择，比如那些有内部通道的零件。添加剂也适用于具有简单几何形状的部件，因为它们相对快速和容易从现有模型打印，而且它们消除了铸造所需的模具或工具的预先时间和投资。
审计介绍了新程序的低批量零件和生产容积零件，如LM9000发动机。
到2020年2月，GE航空团队已经确定了180件，他们认为3D打印可能省钱。为了确保GE航空和GE添加工程师的团队，每次使用自己的组织的生产和金融模式，分为小组来计算印刷的投资回报率。
然后，COVID-19席卷全球。
大流行的生产
病毒在全球范围内增加了生产。在GE Aviation的Asuburn，AL中的添加剂生产设施，在其他GE航空发动机的零件，大流行为团队专注于其他项目的机会。出乎意料的是，他们有机器和后处理时间来开始制作零件。该项目诞生于利用这些机器。
奥本工厂的高级项目经理兼项目主管Jeff Eschenbach说:“我们是一个生产车间，在通用航空添加剂技术中心开发出低速生产工艺之前，我们不会看到这样的项目。”“这个项目的不同之处在于，我们从一开始就采用了这个方法。它为现场的工程师创造了参与进来的机会。”
团队的形成将所有东西踢到高速公路。数十个部分已通过初始筛选。额外的分析从它们中选择九个部分。它们包括其他海洋工业燃气轮机，区域喷气机涡轮机和一些军事计划的零件。这些部件全部由COCR，钴和铬的合金广泛用于热涡轮机部件，或TI-64，一种用于结构部件的抗体，轻质钛 - 铝 - 钒合金。他们只是看起来适合在概念激光M2机器内的零件。
然后，团队进一步缩小了范围，优先考虑基于零件的工程资源和节省成本对发动机项目的重要性。该团队确定了四个部分- LM9000的排气系统的适配器帽-这成为奥本项目的重点。
这四艘船的直径都在3.5英寸左右，高约6英寸。它们将由CoCr制成，用于处理来自涡轮机压缩机部分的热压缩空气。
从制造角度来看，它们分享了基础几何形状和类似的特征。该团队假设M2可以一次打印三个部分，但工程师很快重新设计了布局以将其增加到四个。这立即提升了生产力，因为它需要大约相同的时间来打印四个部分。
使用仿真和分析，该团队表明，该项目的GE添加剂制造工程师史蒂夫·斯维赫表示，该部件与其更换的铸件相同。该团队还用每种印刷机建造了测试条，有些在盖帽的开放式腔内朝向构建板，因此技术人员可以衡量每种生产运行的完整性。
学习
这个项目取得了巨大的成功。这标志着通用航空首次将生产从投资铸造转向严格基于成本的增材制造。加特林表示，这些部件是一对一的替换，没有进行任何重新设计或部件整合以提高经济性。而且做得很快。
“困扰着我的事情，”埃克纳巴赫说：“我们可以采取现有的铸造设计，快速在我们的打印机上复制，并在项目开始时，最终部分与他们的质量相同施放对应物。该项目用作未来工作的模板。“
通用电气添加剂高级技术主管Kelly Brown表示同意:“从商业角度来看，奥本展示了我们过去没有的实力，现在我们有了下一步可以开发的零部件。这个团队所做的是了不起的，这确实展示了他们的能力。”
将投资投资施放零件金属3D打印是大多数制造商永远不会梦寐以求的。但是GE Aviation和GE添加剂工程师所做的，以及他们的新现实承诺将它们节省时间和金钱，最终在其所有产品系列中排放数百和数千件。
GE添加剂
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