可制造5米的大型钛金属部件，吉凯恩投入使用世界上最大的激光定向能量沉积增材制造生产单元

| 3DScienceValley · 2023/06/27

根据的市场观察，近日，吉凯恩航空航天公司今天宣布，世界上最大的激光定向能量沉积增材制造 (AM) 生产单元已投入使用，作为其位于美国德克萨斯州的新全球技术中心的一部分。吉凯恩投入使用的Cell 3增材制造生产单元通过线材激光金属沉积 (LMD-w) 工艺突破当前大型钛飞机结构增材制造界限。

Cell 3增材制造生产单元
© GKN

跳跃到成熟的工业制造应用

根据《电弧熔丝增材制造技术跳跃到成熟的工业制造应用,2023更大发展空间》，2021年出现的一个显著变化是激光熔丝能量沉积增材制造技术开始更多的用于零件制造用途，包括MELTIO和MITSUBISHI ELECTRIC-三菱电机等企业提供的激光熔丝能量沉积增材制造交钥匙项目服务使得这项技术在随后的几年中将有更大的市场发展可能。

二十年来，吉凯恩航空航天公司一直处于 LMD-w 激光熔丝能量沉积增材制造技术的最前沿，从其世界领先的航空发动机系统业务开始，根据吉凯恩航空航天公司，Cell 3 提供全新水平的增材制造钛部件，其尺寸符合安全关键的航空和航天结构所需的尺寸。

根据根据吉凯恩航空航天公司，LMD-w 激光熔丝能量沉积增材制造技术是一种游戏规则改变者，是各种民用和国防结构生产的更可持续的替代方案。激光熔丝能量沉积增材制造技术已显示出其能够更快地生产组件并显着缩短交货时间的能力。

了解到，2022 年，吉凯恩航空航天公司推出了在 Cell 2 中开发的具有里程碑意义的 2.5 米钛结构。Cell 3增材制造生产单元将能够使用 LMD-w 工艺开发5米的钛部件。

GKN Aerospace 投入使用的Cell3配备20KW激光器，具有多达 10 个运动轴，配备大面积惰性环境（近12000立方米），最大基板尺寸 5.6m x 2.5m，具有双面或旋转沉积的配置。

吉凯恩航空航天公司目前已在多个不同的领域中使用增材制造组件，涵盖商业、军用、旋翼机、公务机和航天市场。增材制造在吉凯恩大型航空结构方面的未来方向包括：工艺改进、建模与仿真、无损评估方法、现场监测以及向生产解决方案的转变。

民航飞机制造的可持续发展

根据航空制造网，在航空制造领域，虽然当前金属3D打印技术不能广泛应用于高端装备的制造，但在小范围内可有所作为：如飞机结构件一体化制造（翼身一体）、重大装备大型锻件制造（核电锻件）、难加工材料及零件的成形、高端零部件的修复（叶片、机匣的修复）等传统锻造技术无法做到的领域。

在所有的3D打印技术中，激光熔覆并非是新技术，然而正是近几年的加速发展，使得这项技术越来越获得行业的重视。根据战略合作伙伴-增材制造市场研究机构AMPower, 2022年电弧熔丝能量沉积增材制造技术发生了明显的进展，更高的加工效率随着更好的质量控制水平发展，使得该技术跳跃到成熟的工业制造应用领域，尤其是随着造船、石油天然气等领域的增材制造标准出台，为该技术打开了更快速的上升空间。而由于高度的市场竞争和高度的市场需求动态主导，一些以软件驱动的创业企业例如MX3D开始活跃在市场上，而另一方面一些老牌的企业例如LINCOLN ELECTRIC正在加速电弧熔丝能量沉积增材制造技术的进步。此外，电弧熔丝能量沉积增材制造技术在民航飞机上的应用伴随着对可持续发展的制造需求变得越来越具有吸引力。而电子束熔丝和等离子熔丝技术，也正在成为钛合金和镍基高温合金大型结构件加工的具有吸引力的技术。

与铸件相比，电弧熔丝能量沉积增材制造技术可以将交货时间从几个月缩短到几周，从而帮助制造商更快地将零件推向市场。它还显着增加了设计自由度和零件整合机会。根据公开信息，截至2022年底，C919大型客机已累计获得32家客户1035架订单，认为电弧熔丝能量沉积增材制造技术将获得飞机制造领域更高的重视和深入采用。

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