GE公司原版报告 | 目前最详细的GE9X发动机304个3D打印零件介绍
GE9X是一款巨大的大涵道比涡扇发动机,单个发动机为新型双引擎波音777X系列飞机提供约100000磅推力,是目前世界最大商用航空发动机。9月28日,GE航空宣布GE9X取得美国联邦航空管理局FAA适航认证,这是具有里程碑意义的事件。增材制造技术在GE9X发动机的制造中发挥着重要作用,共有304个3D打印的零件。本文来自GE公司原版报告,为您详解这304个3D打印零件具体都是些什么。说起GE的发动机,当然少不了3D打印燃油喷嘴。LEAP发动机通的燃油喷嘴是GE航空公司通过增材制造生产的第一个3D打印零部件。GE9X的燃油喷嘴与LEAP发动机的燃油喷嘴基本相同。
每个GE9X发动机有28个燃油喷嘴,由钴铬合金3D打印而成。采用3D打印燃油喷嘴可以解决燃油混合和燃油喷射等问题,同时还可以减少制造成本,提高使用寿命。采用电子束粉末床技术制造的低压涡轮叶片相比传统的镍基高温合金轻50%左右,具有优异的比强度,使整个低压涡轮机的重量减少20%,同时将使GE9X提高了10%的推力。
每个GE9X发动机有228片低压涡轮叶片,由TiAl合金3D打印而成,是增材制造技术一次巨大的飞跃。因为TiAl合金属于脆性材料,实现3D打印非常困难,因此GE公司采用了比较适用于脆性材料打印的电子束铺粉。GE已经为超过400台GE90发动机3D打印了T25传感器外壳,是首个获得FAA认证的增材制造的飞机发动机部件。
每个GE9X发动机有1个T25传感器外壳,由钴铬合金3D打印而成,将原来10个零件合并为1个复杂结构零件。通过这种复杂的结构,T25传感器可以提高30%的精度。燃烧室混合器的作用是将空气和燃油充分混合,并将混合物送入燃烧室燃烧产生动力。
每个GE9X发动机有1个燃烧室混合器,由钴铬合金3D打印而成。采用3D打印技术的燃烧室混合器可以减少6%的重量,提高3倍使用寿命,同时可以减少零件间的差异。导流器的作用是减少冷却空气的残留,提高发动机的寿命。
每个GE9X发动机有8个导流器,由钴铬合金3D打印而成,将原来13个零件合并为一个,内部有复杂的气体流道。采用3D打印技术的导流器可以提高2倍使用寿命。GE9X的3D打印热交换器具有完全不同于传统换热器的外形,同时内部设计有复杂的流道,充分利用增材制造技术提高设计的自由度。
每个GE9X发动机有1个热交换器,由铝合金3D打印而成,将原来163个零件合并为一个,减轻40%的重量,减少25%的生产成本,并提高使用寿命。