GE が 3D プリントを活用して航空機エンジン製造の様相をどのように変えているのかをご覧ください。

GE が 3D プリントを活用して航空機エンジン製造の様相をどのように変えているのかをご覧ください。
2013 年 8 月、GE は民間および軍用航空部品およびシステムの大手イタリアサプライヤーである Avio の買収を完了しました。買収価格はAvioの宇宙事業部門を除いて43億ドルだった。 Avio の航空事業は後に Avio Aero に改名され、GE の航空事業システムの一部となりました。

この買収により、GEは機械駆動システム、低圧タービン、燃焼技術、自動化システムにおける強みを強化した。 Avio Aero は、EMB および粉末床金属 3D 印刷技術を使用した航空部品の製造のリーダーであり、タービンブレードの 3D 印刷で豊富な経験を積んでいます。2015 年 12 月、Avio Aero はタービンブレードの製造用に Arcam EBM 3D 印刷装置を 10 台一括購入しました。さらに、Avio Aero では積層造形に適した粉末材料の開発も行っています。



GE の印刷可能な材料は、単純なプラスチックから複雑で高度な高温合金まで多岐にわたります。たとえば、オーバーン工場ではジェットエンジンの燃料ノズルの製造に直接金属レーザー溶融 (DMLM) 技術が使用されています。金属粉末の各層の厚さは 20 ~ 80 ミクロンで、人間の髪の毛よりも薄く、厚さ 1 インチの材料は 1,250 層にもわたって印刷される可能性があります。このプロセスを使用して製造された燃料ノズルを備えたジェットエンジンは、すでにヨーロッパやアジアで乗客を運んでいます。

Cameri 工場は特殊な工場で、主に 20 台の Arcam デバイスを使用しています。電子ビームは、ニッケルベースの合金よりも 50 パーセント軽いチタンアルミニウム (TiAl) 合金を溶かします。さらに、この工場ではGE9Xエンジンの低圧ターボジェットエンジン用のブレードの印刷も試みている。

Arcam マシンは電子銃を使用して光線を加速し、金属部品の印刷に現在使用されているレーザーよりも数倍強力にします。その結果、カメリ工場では、レーザー技術よりも 4 倍厚い層を印刷することができ、その速度はチタンやアルミニウム合金製品の製造において従来の鋳造とほぼ競合できるほど高速です。

GEアビエーションの社長兼CEOであるデイビッド・ジョイス氏は、チームがブレード部品の形状を変更し、同じマシンで同時に異なるブレードを印刷できるため、製造に大きな自由度がもたらされるため、カメリ工場はGEが積層造形の可能性を理解するのに役立ったと考えています。

しかし、3D プリントは積層造形プロセスの第一歩に過ぎません。タービンブレードはカメリでプリントされると、南のポミリアーノ アルコ、つまりベスビオ山の麓にあるナポリの工業地帯へと運ばれます。

現在、この空港は一般航空の「卓越センター」の 1 つでもあります。ここでは、エンジニアが 3D プリントされた部品を完成させるための最良かつ最速の方法をテストしています。カメリ社が製造するブレードは、先進ターボプロップエンジン(ATP先進ターボプロップエンジン)に搭載される予定。付加製造により、設計者は約 800 個の部品をわずか 12 個のコンポーネントに統合できるようになりました。全体として、エンジンの約 35 パーセントが印刷されます。複雑さが軽減されることで、エンジンの燃料消費が最大 20 パーセント削減され、航空機の重量が軽減されるとともに、約 10 パーセントの出力増加が達成され、生産のスピードアップにも役立ちます。

Cameri は、次世代の積層造形技術アプリケーションを開発するだけでなく、次世代の科学者の育成も行っています。北イタリアの都市の中心部に位置するトリノ工科大学は、この工場に多くの優秀な人材を提供しています。大学は、カメリ工場が電子ビーム技術を習得するのを支援するだけでなく、付加製造と新素材のテストに焦点を当てたトリノキャンパスに新しい研究室を開設する予定です。

カメリ工場に加え、GE のイタリアにおける付加製造の足跡は印象的です。 2013年、GEの石油・ガス部門はイタリアのフィレンツェ工場に積層造形研究所を開設し、インペラ部品や先進合金部品を製造するための粉末床金属3Dプリンティングと設備を導入しました。 GEは2016年5月、イタリアのタラモナにある石油・ガス工場に積層造形部品生産ラインを開設した。 この生産ラインの主なタスクは、レーザーベースの積層造形技術を使用してガスタービンの燃焼室を製造することです。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
お金があれば何でもできるよ! GEは特殊エンジニアリングプラスチックの3Dプリントに注目している。オンデマンド製造プラットフォームXometryはGEなどから1億5000万ドルの投資を受ける

航空、人材、航空宇宙

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