GE航空投资10亿美元建设MRO设施，引进工业3D打印机扩大发动机生产

2024年7月30日，南极熊获悉，航空航天制造商GE Aerospace宣布计划投资超过 10 亿美元用于其全球维护、维修和大修 (MRO) 和部件维修设施。这家总部位于俄亥俄州的发动机制造商将主要利用这笔资金来增加新的发动机测试单元和设备，以满足宽体和窄体飞机安装基数的增长。

这项为期五年的投资旨在扩大该公司的发动机维护能力。它还将资助新的“尖端技术”，包括新的检查技术。据报道，这将缩短周转时间并提高公司大修车间的部件维修能力。   

值得注意的是，投资的最大部分已被提出用于支持对支持 3D 打印的 CFM LEAP 发动机日益增长的需求。该发动机由通用电气与法国航空航天制造商赛峰集团的合资企业CFM 国际公司开发，为空客A320neo、波音737 MAX 和中国商飞C919 飞机提供动力。

此前，GE Aerospace 宣布将向其全球制造工厂投资超过 6.5 亿美元。其中包括购买新的工业 3D 打印机以扩大 LEAP 发动机的生产。

GE航空集团商用发动机与服务部总裁兼首席执行官Russell Stokes表示：“我们的客户正面临强劲的航空旅行需求，我们正在投资提高我们的运力和效率，以便能够满足他们日益增长的需求，并确保他们的飞机安全可靠地飞行。”

他补充道，新的投资强化了该公司对合作伙伴和飞行客户“长期以来对安全、质量和交付的关注”。

△GE Aerospace 和 CFM 开发的 LEAP 发动机。图片来自 GE Aerospace。

GE 航空集团投资逾 10 亿美元建设 MRO 设施

GE Aerospace 的 MRO 设施负责维护 40,000 台商用飞机发动机的适航性。服务包括发动机拆卸和重新组装、维护、维修、检查和测试。  

随着需求不断增长，该公司的 LEAP 发动机也日渐成熟，这些工厂的扩建也成为推动力。目前有超过 3,300 架搭载 LEAP 发动机的飞机在服役，还有超过 10,000 台发动机积压。据 GE Aerospace 称，这些工厂将在未来几年内使全球商用航空公司的机队增加“数千架飞机”。

每台 CFM LEAP 发动机都配备19 个 3D 打印燃油喷嘴，与 CFM56 发动机相比，燃油效率提高了 15%。这一效率得益于增材制造带来的显著重量减轻。GE Aerospace 的里程碑式3D 打印燃油喷嘴头比传统制造的同类产品轻 25%，耐用性提高了五倍。

3D 打印还解锁了 LEAP 喷嘴复杂的内部几何形状。这会在喷气燃料送入燃烧室之前对其进行预混合，从而提高发动机效率。GE Aerospace 于 2016 年推出该喷嘴，迄今为止已通过 3D 打印了超过 140,000 个喷嘴，这是航空航天领域大批量 3D 打印的一个跨越式里程碑。

新 MRO 投资的很大一部分已指定用于在俄亥俄州辛辛那提附近建造新的服务技术加速中心 (STAC)。STAC 将于 2024年 9 月开放，据报道，它将加速部署新的创新服务方法。这将包括用于检测新出现的问题并减少飞机停机时间的新型检查平台。

通过该投资计划，GE航空航天集团将于2024年向其全球维修和大修中心注入2.5亿美元。这将有助于资助设施、新机器、工具和安全增强的扩建：

• 约 6500 万美元将分配给位于美国的MRO 设施，包括俄亥俄州辛辛那提、印第安纳州麦卡伦、德克萨斯州拉斐特、德克萨斯州达拉斯和堪萨斯州温菲尔德；
• 在南美，该公司位于巴西彼得罗波利斯的工厂将获得约 5500 万美元；
• 欧洲和中东的 MRO 工厂将总共获得约6000 万美元。这笔钱将分配给匈牙利布达佩斯、苏格兰普雷斯蒂克、英国伦敦、威尔士卡迪夫、波兰弗罗茨瓦夫、卡塔尔多哈和阿拉伯联合酋长国迪拜的工厂；
• 亚太地区将获得约 4500 万美元拨款，用于升级新加坡、中国台湾台北、马来西亚吉隆坡和韩国首尔的 MRO 中心；
  

许多新投资将通过 GE Aerospace 专有的精益运营模式 FLIGHT DECK 来支持持续改进安全性、质量、交付和成本的努力。这种系统化方法旨在提供“以客户眼光衡量的卓越价值”。

△GE9X 的 3D 打印 LEAP 燃油喷嘴。照片来自 GE。

3D打印助力航空航天业

GE Aerospace 并不是唯一一家采用增材制造的航空航天公司。韩国工业 3D 打印解决方案提供商InssTek最近开发了 3 吨重的多材料火箭喷嘴和火箭喷嘴延长件。

该喷嘴由韩国航空宇宙研究院(KARI)联合生产，采用定向能量沉积 (DED) 技术制造。制造部件时，所用材料各不相同，但各有优劣。

多材料火箭喷嘴的内部零件由铝青铜（铜合金）制成，每隔 1 毫米设有冷却通道。外部零件由 Inconel 625（镍合金）3D 打印而成，而火箭喷嘴延长部分则由 Nb 合金 C-103 制成。  

△喷气发动机内部结构，包括涡轮叶片。图片来自 Goodfellow Cambridge。

位于南达科他州的树脂 3D 打印机制造商B9Creations最近被航空航天制造商Consolidated PrecisionProducts (CPP)选中，以加速超精密喷气发动机涡轮叶片的生产。

通过该协议，B9creations 已成为 CPP 及其子公司Poly6 Technologies的全球增材制造合作伙伴。通过此次合作，该公司已经提供现成的 3D 打印机、半定制硬件和软件工具来支持生产工作流程管理。

另外，增材制造服务提供商Sintavia获得了美国国防部（DoD）的合同，用于开发3D打印高超音速推进部件。通过该协议，Sintavia将验证设计和3D打印高超音速飞行所需的关键部件所需的质量和操作流程。