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GE大手筆押寶3D打印,稱其為連接未來最重要的“賭注”!

http://m.moduwu.com 2017-03-07 16:30 來源:GE

近日,在GE 2016年報上,GE全球董事長杰夫·伊梅爾特將數字工業和增材制造(3D打印)稱之為GE連接未來最重要的“賭注”。

上世紀90年代前期,全球僅有極少的實驗室掌握3D打印原型。時至今日,3D打印已成為全球發展最為迅猛、同時又擁有廣闊前景的少數技術之一。

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正如互聯網改變了信息傳播與購物方式,3D打印技術正在給制造業帶來革命性的變化。與傳統設備通過切割等方式制造物品不同,3D打印通過工程師先在電腦上進行設計,制作出設計文件,進而通過電腦控制3D打印機把“打印材料”一層層疊加起來,最終制出成品,因此也被稱為“增材制造”。3D打印技術賦予了設計師終極的自由,他們可以設計制造出各種形狀的產品,而這在以前是很難實現的。

3D打印產品正在越來越廣泛地被應用到各個領域。GE就采用3D打印技術生產燃料噴嘴,并裝配到航空發動機上,而使用這些發動機的民航客機正搭載著旅客翱翔于藍天。除此之外,GE發電、油氣和醫療等集團都在致力于3D打印技術在各自領域的應用。

瞄準未來,GE發力3D打印

2016年,GE在3D打印領域不斷推出重大戰略舉措,在自身實力迅速增強的同時也在深刻地影響著整個行業。

4月,GE在美國匹茲堡新設立了一座增材技術發展中心(CATA),成為整個公司3D打印技術的創新中心。CATA擁有一座“工業化實驗室”,GE各業務集團均可將他們各自的3D設計帶到這里,研究如何加速從實驗室到批量生產的全流程。實驗室團隊會協助他們優化設計,并對實際生產進行模擬。

2016年下半年,GE又收購了兩家業內一流的3D打印公司Arcam 和Concept Laser。這一舉措賦予了GE 3D打印設備市場高達20%的市場份額。此外GE每年投資5億美元在其全球研發中心(GRC)專門用于3D打印和材料科學有關的研究。在金屬部件3D打印方面,GE擁有最一流的設計實力,同時也是該領域新材料的領軍者、重要的使用者以及最大的供應商。

在2016年報中,伊梅爾特董事長表示,GE相信3D打印領域長期的市場潛力高達750億美元。我們計劃在2020年時使3D打印業務的營業收入從目前的3億美元增加到10億美元。同工業互聯網一樣,GE將提供一條完整的產品線,參與材料提供、設計和部件制造。GE計劃在未來10年售出10,000臺3D打印設備,其中10%將由GE自己使用。

3D打印航空發動機?這不是夢!

在3D打印技術的諸多廣泛應用中,航空領域的應用已經日趨成熟,也取得了顯著效益。高度重視3D打印技術的GE航空也將這一新興技術應用到了航空發動機部件的生產中。

3年前,Avio Aero公司(這家公司于2013年被GE航空集團收購)在意大利小鎮卡梅里建起了一座3D打印工廠,它已成為歐洲同類工廠中最先進的一座。用GE航空集團總裁兼首席執行官大衛·喬伊斯的話來說,Avio Aero將成為GE航空3D打印生態系統中的增長中心。

能獲得如此地位,卡梅里工廠自然有其不同凡響之處。 這家工廠擁有20臺由Arcam開發的3D打印機。這些設備正在被用于“打印”GE9X航空發動機的低壓渦輪葉片。GE9X可是有史以來最大的商用航空發動機!

Arcam的設備采用電子槍加速電子束,它的能量比目前打印金屬零件用的激光束能量高數倍。而且這種新型“打印”方法速度很快,與現有的鑄造方法比,非常有競爭力。

此外,工程師也可以改變葉片的形狀,在同一臺打印機上快速連續地打印不同的葉片,擁有近乎無限的自由。

當然,打印出葉片只是第一步。葉片在卡梅里制作出來后會被運到意大利南部那不勒斯附近的Pomigliano d’Arco。這里擁有一座GE航空集團的“卓越中心”。在這里工程師們對3D打印出來的部件進行各種測試,以期尋找出最好和最快速的生產方法。在這里進行測試的部件除了卡梅里工廠生產的葉片外,還有先進渦槳發動機(ATP)上使用的部件。

ATP是GE目前還在研發中的最新式的渦槳發動機,主要瞄準公務及通用航空領域動力市場。ATP也將是GE航空歷史上使用3D打印部件最多的一款航空發動機。3D打印技術助力設計師將ATP的800多種部件合并為僅僅幾十種。這種發動機多達35%的部分是“打印”出來的。

部件數量減少使得這款發動機的燃料消耗減少20%,重量減輕,增加了10%的功率并且加快了生產速度。GE團隊目前正在設計最佳方案以期利用3D打印技術生產更大、更復雜的部件,比如燃燒室部件等等。

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