První 3D tištěná součástka v proudovém leteckém motoru

Kovová součástka velikosti lidské pěsti, která ukrývá teplotní čidlo přívodu kompresoru v proudovém motoru, se pravděpodobně stane symbolem jedné z největších proměn procesu konstrukce proudových motorů. Kryt senzoru s označením T25 je totiž první součástkou vyrobenou pomocí 3D tisku. K použití v komerčních proudových motorech GE ji certifikoval americký Federální úřad pro civilní letectví (FAA).

GE Aviation nyní ve spolupráci se společností Boeing dokončuje vybavení novou součástkou více než 400 proudových motorů GE90-94B, které patří mezi největší a nejvýkonnější svého druhu na světě. Motory z rodiny GE90 pohání letadla Boeing typu 777.

Probíhají letové testy i s tištěnými palivovými tryskami

Kryt na čidlo nezůstane jediným zástupcem 3D tištěných součástek na dlouho. GE již začala s letovými testy proudového motoru LEAP nové generace, který obsahuje celkem devatenáct 3D tištěných palivových trysek. Motor, jímž budou osazena nová letadla s úzkým trupem, jako je Boeing 737MAX či Airbus A320neo, vyvinula CFM International společným podnikem s 50/50 účastí GE Aviation a francouzské společnosti Safran (Snecma).

Trysky pro největší proudový motor v dějinách

GE v současnosti dále vyvíjí 3D tištěné palivové trysky a další součástky pro motor GE9X, který bude pohánět nový Boeing 777X a zároveň bude vůbec největším proudovým motorem v dějinách.

I když LEAP teprve prochází testováním a GE9X je ještě ve vývoji, společnost CFM na motor LEAP obdržela již více než 8 500 objednávek a GE dalších 700 na typ GE9X. Objem nevyřízených objednávek GE Aviation tak nyní přesahuje 135 miliard USD ve vybavení a službách, přičemž tato hodnota jen za poslední dva roky vzrostla o čtvrtinu.

Budoucnost v nových materiálech a v 3D tisku

V konstrukci obou nových motorů našly uplatnění nové materiály, jako například kompozity s keramickou matricí (CMC) a lopatky ventilátorů z uhlíkových vláken. Průlomovou novinkou, která vzbuzuje největší pozornost, jsou však právě součástky vyrobené pomocí 3D tisku.

Výzkumníci GE s 3D tiskem a dalšími metodami aditivní výroby experimentují již deset let a GE v této oblasti učinila několik klíčových akvizic. Kromě jiného zakoupila společnost Morris Technologies, kterou založil jeden z průkopníků 3D tisku Greg Morris.

Přednosti nové metody

Na rozdíl od tradičních výrobních postupů, při nichž jsou součástky vyráběny frézováním či odřezáváním materiálu z kusu kovu, při aditivní výrobě je objekt modelován podle CAD souboru postupným nanášením vrstev práškového kovu, které se pak taví a spojují elektronovým paprskem nebo laserem. Tato metoda umožňuje produkovat složité součástky, jejichž výroba by jinak byla velmi obtížná, nebo dokonce nemožná. V porovnání s tradičními metodami, jako je obrábění či svařování, je navíc aditivní výroba mnohonásobně rychlejší a zanechává jen zanedbatelné množství odpadu.

Ve výsledku pak aditivní výroba umožňuje konstruktérům nahradit komplexní součástky skládající se z více dílů součástkou jednodílnou, která je lehčí a proudový motor tak nejen odlehčí, ale zároveň sníží jeho spotřebu.

3D tištěný kryt

Nový 3D tištěný kryt je vyroben ze slitiny kobaltu a chromu a citlivé teplotní čidlo chrání před námrazou i vlivem prudkého proudění vzduchu v motoru. Tradiční návrh a výroba prototypu této součástky trvaly GE několik let, zatímco týmu, který ji vyvíjel, se tento proces podařilo zkrátit o celý rok. „Použití 3D tiskárny nám umožnilo skutečně rychle vytvořit prototypy, vybrat nejlepší konstrukci a začít s výrobou,“ říká Bill Millhaem, vedoucí programů vývoje motorů GE90 a GE9X v GE Aviation. „Konečnou konstrukci jsme vyvinuli loni v říjnu a hned jsme začali s výrobou. V únoru jsme pak získali certifikaci FAA a nyní jdeme do provozu. Pokud bychom kryt vyráběli běžným klasickým odléváním, v žádném případě bychom to nedokázali.“

Podle programového manažera projektu, Jonathana Clarka, jeho tým dokázal vytvořit jednodušší a rychleji vyrobitelnou konstrukci s lepšími materiálovými vlastnostmi.

O společnosti GE v Evropě

Do rozvoje svého podnikání v Evropě investuje GE již déle než sto let. V současnosti v Evropě na nejrůznějších místech po celém kontinentu zaměstnává přes 90 000 osob. V Evropě sídlí několik centrál globálních divizí, výzkumné centrum a středisko Global Operations Center. Více informací o společnosti GE naleznete nawww.ge.com a také na blogu GEforCEE: http://geforcee.geblogs.com.