配備300多個3D打印部件，首臺量產版GE9X航空發動機交付波音777-9飛機
時間：2024-08-16 09:38 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
今年3月，通用航空就與埃塞俄比亞航空公司就為新波音 777X 機隊提供 GE9X 發動機達成協議，通用電氣為該航空公司的新波音777X機隊提供16臺GE9X發動機，成為非洲首家GE9X客戶。
據南極熊了解，波音777X系列飛機包括777-8X和777-9X兩款機型，是世界上最大、最高效的雙引擎噴氣式飛機，其油耗比同類飛機低10%，排放和運營成本也是同類飛機中最低的。
通用GE9X發動機于 2020 年獲得 FAR 33 認證，是波音 777X 系列飛機的專用發動機。它采用了行業領先的技術，包括耐熱陶瓷基復合材料、增材制造部件以及有助于提高燃油效率的稀薄燃燒技術。
GE9X發動機使用300多個部件
通用電氣公司自 2013 年以來一直在開發和測試 GE9X 發動機。設計用于最終為下一代波音 777X 提供動力。該發動機的首次地面運行是在 2016 年，而發動機的首次飛行則是在 2018 年。該發動機在 2019 年推力達到 134300 磅后，被吉尼斯世界紀錄認定為最強大的商用飛機噴氣發動機。它也被通用電氣公司稱為世界上最大的商用噴氣發動機，前風扇直徑達 134 英寸，GE9X 風扇直徑比波音 737 機身還大，因此旁通率更高，可實現最高效率。完全配備了 16 片第四代碳纖維復合材料風扇葉片。
GE90發動機是通用電氣公司第一款采用增材制造技術的發動機，3D打印技術在該發動機的研發過程中發揮了重要作用。首次報道是在2016年，3D打印技術在該發動機的設計中發揮了重要作用，特別是使工程師能夠制造出傳統制造方法無法實現的幾何形狀的零件。
2017 年，通用電氣宣布已成功對 GE9X 發動機的 3D 打印部件進行了進一步測試。第二階段的測試涉及陶瓷基復合材料（CMC）部件和采用先進冷卻技術的增材制造渦輪葉片。
兩年后，波音和通用電氣準備首次試飛777X時，GE9X采用了大量3D打印部件。這些部件由大約300個3D打印部件組成，總共有7個多部件組件。其中包括著名的通用電氣3D打印燃料噴嘴。其他部件包括溫度傳感器和燃料混合器，以及熱交換器、分離器和一英尺長的低壓渦輪葉片等大型部件，有助于減輕發動機的重量。
GE為了使用3D打印技術來制造發動機，多年前收購了兩家德國的金屬3D公司 Concept Laser 和 瑞典的Arcam AB。2019年的時候，通用電氣航空增加了27臺Arcam電子束熔化（EBM）機，為GE9X發動機生產鋁化鈦（TiAl）葉片。據通用電氣稱，3D打印技術使GE9X發動機的燃油效率比GE90提高了10%。
燃油噴嘴
燃油噴嘴承擔著將燃油霧化的關鍵任務，以此促使燃油與空氣得以充分融合，加快混合氣的生成進程，為穩定燃燒提供保障并提升燃燒效率。實際上，GE 很早便著手運用 3D 打印技術制造一體化的燃油噴嘴，迄今已成功產出了數十萬個此類噴嘴。
每個 GE9X 發動機配備了 28 個燃油噴嘴，其采用鈷鉻合金材料，借助 3D 打印技術把 20 個零件整合成了一個。如此一來，壽命延長了 5 倍有余，重量減輕 25%，成本降低 30%。
低壓渦輪葉片
每個 GE9X 發動機包含 228 片低壓渦輪葉片，這些葉片由 TiAl 合金通過 3D 打印制成。它們具備與鎳基合金相同的材料特性，然而重量卻還不到鎳基合金的一半！
T25 傳感器外殼
T25傳感器外殼
T25 傳感器外殼乃是首個獲取 FAA 認證的增材制造的飛機發動機部件。每個 GE9X 發動機均安裝 1 個 T25 傳感器外殼，其運用鈷鉻合金通過 3D 打印而成，將 10 個零件合并為 1 個復雜結構的零件，進而使精度提高 30%。
燃燒室油氣混合器
燃燒室油氣混合器的功能在于首先讓空氣和燃油充分混合，接著把混合物輸送至燃燒室進行燃燒以產生動力，主要旨在實現低排放。
導流器
導流器能夠使發動機有效排出吸入的灰塵、沙子以及其他碎片，從而延長發動機的使用時長。
熱交換器
熱交換器在傳統上是由數十根纖細的金屬管焊接組成的，用于 GE9X 的 3D 打印熱交換器則具有截然不同的外形。涵蓋了優化的通道以及充分利用 3D 打印設計自由度開發的復雜內部幾何形狀，通過 3D 打印一體成形，顯著提高了熱交換的效率。
鋁合金（F357）粉末，借助增材技術將原本的 163 個零件合并為一個，不但減輕了 40%的重量，還削減了 25%的生產成本。
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