2022年4月2日，GE航空位于新加坡的工厂已成为首个获准的工厂，使用增材制造技术维护、修理和大修（MRO）商用喷气发动机部件。

GE航空新加坡发动机服务（GE AESS）的相关负责人Chen Keng Nam说："这项颠覆性的技术可以用于很多领域，而不仅仅是航空领域。现在，设计师们正在利用这种能力来生产以前用传统方法无法想象或制造的新设计。"

△GE航空已经使用3D打印技术生产飞机零部件，包括在波音公司的777x喷气发动机中（如图），图片来自波音公司

GE航空的3D打印技术

自从通用电气首次在GE90发动机内采用增材制造以来，增材制造在下一代GE9X发动机的开发中发挥了关键作用，通用电气自2013年以来一直在研究这款发动机。

2020年，波音公司完成了由两台GE9X发动机驱动的777X喷气机的首次飞行，这两台发动机都配备了300多个3D打印部件。除了发动机，GE航空也在为其他飞机部件部署增材制造，并在去年8月交付了第10万个3D打印LEAP发动机燃料喷嘴。

△LEAP发动机燃料喷嘴

关于维修，GE航空已经在使用3D打印技术修复CF6发动机的部件，这是宽体飞机上最可靠和最畅销的商用发动机。据称，他们的下一个目标是将增材制造技术用于维修CFM56发动机的部件，据说这是商业航空史上最畅销的发动机。

△对GE9X的灰尘和碎片的测试，照片来自GE航空

用于航空航天维修的3D打印

在维修旧零件时，由于每个零件在使用过程中的磨损程度不同，维修必须为每个零件量身定做，这种能力可以通过3D打印来实现。用于维修的增材制造还能实现新的复杂程度，并在这一领域提供巨大的潜力。

GE AESS的总经理Iain Rodger说："在供应链的这一部分，我们的客户重视更快的周转时间，而这正是我们正在实现的。使用我们的Concept Laser M2 金属3D打印机，通常可以将我们修理这些飞机零件的时间缩短一半。"

GE航空使用3D打印的一个例子是维修高压压缩机（HPC）叶片，这些叶片在飞机发动机内高速运行，间隙很窄。这些叶片受到定期的磨损，需要长期持续的维修和更换，传统上涉及到一个漫长的切割、焊接和研磨的过程，以创造适当的零件形状。

为了使HPC叶片尖端的维修更加有效，GE航空已经开发了一种自动化的增材制造工艺，在劳动力和加工方面节省了时间和成本。该工艺利用一个图像分析软件，映射出旧刀片的形状，并为GE的Concept Laser M2 3D打印机创建定制指令，以制造一个新的叶片尖端。然后，3D打印的部件可以用最少的额外加工完成。

Rodger表示："生产率提高了，与传统的维修过程相比，我们的员工能够在一天内维修两倍的零件。后处理所需的设备也更少，因此所需的地面空间减少了三分之一。除此之外，我们目前正在评估我们在涡轮机部件和压缩机以外的其他部件方面要做什么。”

除了更快的周转时间，为飞机零件维修部署金属3D打印也有可持续的好处。

Rodger补充说："对我来说，增材制造的重要优势之一是它的可持续性，这将使我们能够修理更多的零件，并将更少的零件扔进垃圾箱，使用更少的能源，产生更少的废物，并具有更小的碳足迹。维修能力是可持续发展历程中的一个重要部分。随着行业的扩大和新技术的发展，这只会增加"。

△GE 增材公司的M生产线系统已经安装在GE航空增材制造技术中心（ATC），照片来自GE Additive

在新加坡获得增材制造维修的批准

新加坡经济发展委员会支持GE航空将飞机维修的金属增材制造引入国内。此外，新加坡团队对维修过程进行了微调，设计了有效准备和打印零件的工具，然后对3D打印技术进行了广泛的试验，以确保零件的质量和安全。

2020年，GE增材公司开发了一条试验性生产线和自动化粉末回收系统，以简化维修操作，然而这被新冠疫情大流行病推迟了一段时间。第二年，团队准备启用用于维修HPC叶片的全尺寸生产线。

GE航空新加坡团队发现，利用Concept Laser M2金属3D打印机，不仅可以利用更少的地面空间更快地修复部件，而且修复后的叶片非常接近最终的理想形状，实现成品部件所需的劳动力和设备大大减少。

Ngiam说："增材制造为我们提供了速度和生产力，所需的地面空间更少，我们对如何最好地将M2金属3D打印机整合到维修线的其他部分进行了大量的仔细考虑。我们完成了一项评估，即哪些维修部分我们应该不做，哪些部分可以从增材制造中受益，以及我们需要对维修流程进行哪些其他改变才有意义。"

另外，GE航空团队建立了一个强大的质量保证流程，以确保增材制造维修流程可以被批准用于最终部件的生产。目前，新加坡现在已经获得批准，可以使用金属增材制造维修工艺对商用喷气发动机部件进行维修。

资料来源：南极熊