GE Additive AddWorks一直支持GA-ASI在其遥控飞机(RPA)平台组合中扩展金属增材技术的战略。
在过去的九年里,GA-ASI在聚合物增材技术方面积累了丰富的经验,近年来,GA-ASI在开发金属增材路线图和专门的增材制造团队方面取得了长足的进步。
在建立所需的生态系统需求以开发其金属增材制造应用空间之后,GA-ASI增材制造(AM)团队确定了一系列具有潜在有利商业案例的部件和应用系列。
去年,GA-ASI AM核心团队入选通用电气的添加剂AddWorks将支持该公司加速金属激光粉末床熔融(LPBF)增材开发,目标是在积极的时间内实现其第一个3d打印金属部件的飞行。
GA-ASI和GE Additive AddWorks于2019年4月开始合作,其中包括一系列工程咨询服务,如增材设计(DfAM)培训、工业化工艺开发以及钛和其他金属的材料验证,以优化零件设计并加速零件认证。
在8个月内,这种密集的合作使GA-ASI增材制造团队达到了他们为自己设定的里程碑——于2020年2月初在SkyGuardian RPA上对金属3d打印部件(钛Ti6Al4V制成的NACA进气道)进行了首次试飞。
为了确保早期的胜利,GA-ASI AM团队已经开始确定适合金属增材制造的组件管道,并开始将它们与GA-ASI的业务优先级联系起来。
在这个过程中,NACA进气道[1]被认为是天空守护者计划的第一个金属3d打印部件的有力竞争者。
在评估了商业案例、零件临界性和项目影响后,GA-ASI选择了NACA进气道作为他们第一个合格的金属部件,GE Additive AddWorks团队能够通过释放设计潜力来加速和支持NACA进气道的工业化进程和生产准备,并提供专业知识来确定地降低合格风险。
“我们知道,从多个跨职能利益相关者那里获得支持的能力通常对组织内任何金属增材项目的成功至关重要。GE Additive AddWorks的运营项目经理Lauren Thompson表示:“通过将GE之前的经验和观点加入到GA-ASI的内部领导工作中,联合团队能够达到所需的项目动力,以实现他们的里程碑。”
Thompson补充说:“将我们在金属增材领域的深厚专业知识和我们自己的增材之路的最佳实践与GA-ASI在RPA应用领域的深厚专业知识相结合,使我们能够快速行动,并在我们设定的时间内工作。”
在成功的试飞之后,NACA进气道现在将进入“天空守护者”项目的最后鉴定阶段。
在钛Ti6Al4V中重新设计的单片NACA进气道为GA-ASI提供了显著的重量和成本降低,特别是与传统的制造方法相比,传统的制造方法是由三部分焊接成型的钛金属板制成的进气道。这使得工装、制造劳动力和焊接检查成为一个挑战。
现在,在Concept Laser M2机器上,进气道作为单个部件而不是三个部件进行增材制造,每个部件的成本降低了90%以上,重量减轻了30%以上,工装减少了约85%。
整合零件数量有很多好处,包括降低采购成本。减少了装配和检验时间,从而简化了GA-ASI的供应链和库存要求。
在成功完成第一个进气口的工作后,GA-ASI团队已经将最佳实践和知识应用于其更广泛的NACA进气口部件系列以及其他几个组件和子系统。
由于其在2019年取得的成就和进展,GA-ASI已经订购了多台GE增材概念激光M2系列5机器,这些机器将于2020年安装在其位于加利福尼亚州波威的新增材设计与制造卓越中心;增加了他们已经存在的非金属增材制造能力。实现生产的战略是建立必要的知识和工具生态系统,以达到工业化水平。增加内部打印功能将服务于GA-ASI的应用空间开发,以及允许快速反应制造。
GE Additive AddWorks团队已经成为GA-ASI值得信赖的顾问,并可能继续提供咨询和专家建议,因为GA-ASI通过为各种项目提供额外的金属添加剂组件,进一步扩大金属添加剂在其业务中的规模。
GA-ASI高级制造技术高级副总裁Elie Yehezkel表示:“通过GE Additive AddWorks团队,我们不仅能够实现NACA进气道的短期目标,而且我们还共同努力进行了许多额外的应用开发和认证工作,这些工作将持续到2020年及以后。”
“为我们的产品和客户保持制造技术的领先地位是很重要的。这种加速推动了我们金属增材制造战略的成熟,也告诉了我们计划如何接近已经在管道中的更广泛的应用空间,”Yehezkel补充道。
[1] NACA进气口,也称为NACA管道,是一种水下进气口,已在许多类型的空中和地面车辆上得到应用。由美国国家航空咨询委员会(NACA)在20世纪40年代开发,它们最初的设想是有效地将空气从外部吸入飞机内部,提供新鲜空气,例如用于喷气发动机,冷却系统或化油器。他们的水下设计的优点是只增加了一点额外的阻力,同时提供了一种设计友好的方式,让空气进入管道系统。
李建军,张建军,李建军,等。水下空气入口气动特性的数值模拟。机械工程学报,2013,33 (4):559 - 564https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004579301630113X
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