3D打印的又一里程碑：为波音777X制造世界上最大的喷气式发动机

GE9X是为波音下一代777X飞机而研发的世界上最大的喷气式发动机，它于2018年3月进行了首次试飞。下面，我们将带您了解其关键的3D打印涡轮部件是如何使用Materialise软件解决方案生产的，以及这些解决方案如何为工业4.0的规模化认证制造助力。

进入增材制造的新时代后，GE航空率先使用3D打印来推动航空业的发展。著名的燃料喷嘴就是运用3D打印进行设计优化的标杆。这一成功案例体现了3D打印可以为特定的制造业应用带来价值。如今我们更进一步：增材制造现已准备好迎接工业级规模化生产，Avio Aero（GE航空的子公司）通过世界上最大的喷气式发动机GE9X再次占据了先机。

应对工业级、规模化的3D打印认证制造的挑战
直径11英尺的发动机包含六种不同的3D打印部件，其中包括由意大利Avio Aero Cameri工厂生产的钛、铝合金低压涡轮叶片。在发动机内，3D打印的叶片每分钟旋转2500次，并需要抵御各种极端条件。除了满足所有技术指标之外，3D打印叶片的生产流程也比传统的熔模铸造技术更清洁、更便宜。

Avio Aero估计，在2022年至2023年的生产高峰期，这些3D打印的钛、铝合金叶片每年需要生产6万个。因此，将3D打印部件生产扩大到工业级的同时，满足航空航天业的高标准并保持生产环境中的效率是Avio Aero面临的挑战。基于这一目标，Avio Aero计划在今年年底之前，在其工厂现有的40台Arcam（GE Additive）电子束熔融（EBM）打印机的基础上，另外增加10台Arcam打印机。

可靠、集成化的软件解决方案助力工业4.0
工业级、规模化的认证3D打印制造需要高标准的可追溯性、质量控制和可重复性，同时还要确保打印机高效生产，减少浪费并控制成本。

为了实现这种无缝、高效的数字化生产，从设计、生产到后处理的每个步骤都必须经过优化和集成。为了应对这个挑战，Avio Aero通过强大的集成化增材制造软件解决方案，高效、可靠地扩展其3D打印业务。

连接性、可追溯性、生产力——软件如何提供帮助
自从Cameri工厂于2013年开业以来，Materialise Streamics 增材制造管理系统一直是实现Avio Aero 增材制造流程控制和自动化的关键因素。

Avio Aero选择Streamics，因为它是唯一在增材制造流程控制、标准化、自动化和可追溯性等方面满足其航空增材制造高标准的系统。Streamics提供的连接性对于Avio Aero来说，意味着可以将增材制造业务与ERP系统（SAP）集成。

从平台准备到后处理的所有操作都通过Streamics进行。该流程从Materialise Magics®软件中的文件准备开始，提供用于部件修复、摆放、支撑生成、打标签以及更多数据和加工准备的必要工具。然后，它将通过Streamics自动执行平台准备工作，对增材制造流程的数据进行存储、跟踪和可视化，并对机器和加工作业进行集中的管理和监控。

“对我们而言，使用Materialise软件最重要的好处是能让我们将3D打印机与SAP生产计划工具相连。这种连接为我们提供了生产数据，包括每个部件的状态、打印所需的时间以及部件何时可以进入下一个生产步骤。”

——Danila Marco，数字化增材技术负责人

此外，由于Avio Aero具有40台Arcam电子束熔融（EBM）机器，Materialise与Arcam的合作伙伴关系也能让其从中获益。集成的Arcam加工处理器（BP）可确保与机器无缝通信，使Avio Aero能为叶片的打印设置最佳参数，还能获取反馈，追踪并将特定加工作业的数据存储在Streamics中，以获得最佳的可追溯性和控制。

“Arcam 加工处理器能够与我们使用的Materialise Magics®和Streamics软件集成。这种集成简化了整个生产环境。除此之外，加工处理器还使Streamics能够存储所有打印作业的数据，从而让我们更好地控制生产。这对航空航天业至关重要。”

——Danila Marco，数字化增材技术负责人

共同将增材制造提升到新高度
在工业4.0时代，紧密合作、值得信赖的伙伴关系和集成的增材制造软件解决方案带来了更多的控制、更高的效率、更多的选择和更高的生产力。在这个案例中，行业领导者Avio Aero（GE航空的子公司）、Arcam（GE Additive）、波音和Materialise的相互协作造就了能让世界上最大的飞机冲入云霄的涡轮叶片。