航空航天巨头霍尼韦尔(Honeywell)从未隐瞒其使用增材制造作为加速和改进喷气发动机开发和生产的手段。该公司正在使用增材制造将下一代涡扇发动机系列的开发时间缩短数月,该系列可以改变未来的飞行。霍尼韦尔是最早使用陶瓷3D打印模具制造涡轮叶片的喷气发动机制造商之一。这是通过Prodways的ProMaker Ceram Pro 365系统完成的,该系统位于该公司位于凤凰城的增材制造中心。
“传统上,涡轮叶片是通过熔模铸造工艺制造的,世界上只有少数铸造厂可以处理,”霍尼韦尔首席制造工程师Brian Baughman说。“它涉及加工极其复杂的金属模具和工具以制造陶瓷模具,然后用熔融高温合金铸造以形成刀片。”
如今,霍尼韦尔正在使用Prodways基于大桶的高分辨率3D打印技术来加工陶瓷浆料并直接打印模具。利用 3D 工业打印先驱 Prodways Group 开发的最先进的打印机,我们大大减少了生产第一级高压涡轮叶片的时间和成本。
“使用传统的熔模铸造工艺,可能需要一到两年的时间才能生产出开发过程所需的涡轮叶片,”首席研发科学家Mike Baldwin说。“增材制造使我们能够在短短七到八周内完成设计、打印模具、铸造、测试并获得真实数字来验证我们的模型。如果我们需要调整设计,我们可以通过电子方式进行更改,并在大约六周内获得另一个刀片。
他说,在3D打印之前,即使是对刀片设计的微小改变也可能非常昂贵。“增材制造能够实现快速原型制作,并为我们提供了更大的灵活性,以加快开发速度、管理成本并为客户创造最好的产品。缩短开发周期是我们的主要目标,但与使用传统的叶片铸造工艺相比,我们还预计节省数百万美元的开发成本。
2023 年,霍尼韦尔在凤凰城的增材制造中心安装了 Prodways 最新的 MOVINGLight 打印机 ProMaker Ceram Pro 365。这是始于 2016 年的深度技术合作的最新例子,并且已经将多台 L5000 打印机添加到 Prodways 机器的内部机群中。
“我们的3D打印机非常适合这个用例,”Prodways集团首席执行官Micha?lOhana说。“我们可以在一天内处理陶瓷浆料,制造大量零件,并在每次打印时提供一致的制造结果。”
Baughman说,增材制造是以相对较低的产量生产精密部件的理想选择。“由于涡轮叶片的前期模具成本非常高,而且制造需要很长的交货时间,因此小批量通常很困难。在这种情况下,增材制造非常有意义。
霍尼韦尔于 2007 年在凤凰城的实验室开始进行增材制造。如今,该公司通过3D打印生产了数百种飞机部件,并已将其行业领先的业务扩展到中国、欧洲、印度和美国各地。
作为公务机、军用教练机和直升机涡轮推进发动机的领先供应商,霍尼韦尔正在积极开发新的涡扇发动机系列,该系列将更轻、更安静、更强大,并且能够使用 100% 可持续航空燃料。