Самый большой

Команда GE Aerospace Advanced Technology (GE AAT) в Мюнхене разрабатывает и производит крупномасштабный компонент аддитивного производства (AM) из металла для финансируемого ЕС проекта MOnACO — корпус Advanced Additive Integrated Turbine Center Frame (TCF). Это включает в себя разработку и производство купонов и критически важных деталей, проверку и квалификацию, а также окончательную доставку полноразмерного металлического корпуса, напечатанного на 3D-принтере.

После почти шести лет исследований, разработок и проектирования консорциум недавно представил конструкцию корпуса большого формата TCF с использованием технологии прямой лазерной плавки металла (DMLM) компании GE Additive из никелевого сплава 718. Корпус TCF — одна из крупнейших деталей, изготовленных аддитивным способом для аэрокосмической промышленности.

Корпус TCF, изготовленный аддитивным способом, предназначен для узкофюзеляжных реактивных двигателей, диаметр детали которых составляет около 1 м и более. Наличие этого цельного конструктивного решения для производства такого рода крупноформатного оборудования для двигателей с меньшими затратами, весом и временем производства обеспечивает конкурентное преимущество для бизнеса.

«Мы хотели уменьшить вес детали на 25 %, а также уменьшить потери давления вторичного воздушного потока, а также значительно сократить количество деталей для улучшения технического обслуживания», — говорит д-р Гюнтер Вильферт, отдел технологий и производства GE AAT в Мюнхене. менеджер. «Команда может гордиться результатами. С окончательной печатью цельного корпуса они доказали свои ценности. Эти цели были достигнуты и превзойдены. В итоге мы снизили вес примерно на 30 %. Команда также сократила производственное преимущество. время с девяти месяцев до двух с половиной месяцев, сокращение почти на 75%. Более 150 отдельных деталей, составляющих обычный корпус центральной рамы турбины, были объединены в одну цельную конструкцию».

Чтобы обеспечить выполнение всех инженерных требований, включая повышение производительности на 0,2% по удельному расходу топлива, проект был проверен экспертами всей команды на предмет уровня технологической готовности (TRL) и уровня производственной готовности 4 (MRL4), а также многократного производства. были проведены испытания на предмет соответствия качеству оборудования и технологичности MRL4.

Помимо экологических преимуществ, производительности, веса, стоимости и сокращения отходов этой новой детали, наибольший эффект окажет сокращение сбоев в цепочке поставок в отраслях, сталкивающихся с проблемами, связанными с традиционным литьем.

TCF, неотъемлемый компонент современных турбовентиляторных авиационных двигателей, служит каналом для горячего газа, поступающего из турбины высокого давления в турбину низкого давления. Обычно TCF изготавливаются путем литья и/или ковки с последующей дополнительной стадией механической обработки.

Из-за строгих требований к летному оборудованию в аэрокосмической отрасли число утвержденных поставщиков отливок и поковок очень ограничено. Это приводит к длительным срокам выполнения заказов и высоким затратам. Эти проблемы, а также тот факт, что TCF не является вращающейся деталью, сделали его идеальным кандидатом для AM.

Новое конструктивное решение AM по рамам двигателей не ограничивается TCF для будущих двигателей; его можно использовать для существующих и устаревших центральных рам двигателей. Предложенные конструктивные особенности также могут быть перенесены и/или масштабированы на задние рамы турбины (TRF), корпуса турбин низкого давления и средние рамы турбины (TMF).

«Люди уже хотят знать, как была изготовлена ​​эта деталь и как ее конструкция и технология могут быть применены в их отраслях», — говорит Ашиш Шарма, ведущий инженер группы GE AAT. «Наша стратегия с самого начала заключалась в том, чтобы убедиться, что конструкция компонентов соответствует требованиям аэрокосмической техники и целям Clean Sky 2, но ее можно было легко перенести на другие двигатели аналогичного сегмента, а также на смежные предприятия и отрасли».

«AM предлагает огромный потенциал для снижения веса, улучшения функциональности компонентов и существенного сокращения количества деталей в сложных сборках, что напрямую повышает энергоэффективность самолета и сокращает затраты и время на сборку», — говорит Кристина-Мария Маргарити, руководитель проекта по самолетам с водородным двигателем в компании Clean. Авиация.