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3D打印助力打造C919的“国产心”
李明 2017-12-22
导语

12月13日,工信部官网公布消息,国产大型客机发动机CJ-1000A型号研制项目通过概念设计评审。

编者按:本文来源微信公众号“3D科学谷”(ID:www_51shape_com),e科网经授权转载。

12月13日,工信部官网公布消息,国产大型客机发动机CJ-1000A型号研制项目通过概念设计评审。CJ-1000A是中航商用航空发动机有限责任公司(以下简称商发公司)研制的一款大涵道比涡扇发动机,中文名为“长江”。2011年,商发宣布开始进行研制此款发动机,目前已经通过概念评审,计划2018年完成验证机的研制和试车工作,并同步开展部件、系统、工艺、材料等技术的多轮持续改进,以确保发动机满足C919的技术要求,如果进展顺利将于2022年起装备C919大型客机。

▍从CFM-56到LEAP

据知情人士透露,早在开发CJ-1000A之前,商发公司计划利用当时已经完成定型的涡扇-20发动机为核心开发SF-A款发动机,产品对标为CFM公司的(GE与法国斯奈克玛合资公司)CFM-56发动机,计划试车时间为2016年。但等到2014年,技术改向了CJ-1000A。根据推测,CFM- 56为上世纪70年代开始使用的发动机技术,虽然几经改款已经能满足A320等商用飞机的要求,但毕竟设计过于老旧。而C919目前所用的,以及C919未来对标A320neo和737MAX机型均采用为CFM公司更为先进的LEAP款发动机,把重点转向CJ-1000的研制是商发公司开发的必然选择,而LEAP从燃油喷嘴在内的多款产品已经使用了增材制造技术进行改进,要完成对LEAP的追赶,必须要使用增材制造技术。

引进EOS金属3D打印机

2014年12月25日商发公司引进的首台3D打印设备德国EOS-M280型选区激光熔融设备完成了安装。12月26日完成首个调试用样件的打印。调试样件为发动机燃烧室喷嘴组件中的主涡流器,该零件的复杂性在于壁面含有很多Φ1.4mm的斜孔,并有镂空型结构,使用传统的精铸工艺制造该零件需要大量的工装模具,生产周期超过一个月,采用增材制造技术仅用时16小时。随后商发公司基于增材制造技术开展拓扑优化等一系列工作目前开展起来。

自GE完成对国际两家金属增材制造巨头Concept Laser和ARCAM的收购之后,GE航空在增材制造领域的开发速度可谓是一日千里,原GE航空的增材制造业务负责人,也是GE增材制造燃油喷嘴的项目负责人的Greg Morris表示5到10年间将完成飞机引擎的大型部件打印,而在今年德国formnext展会上,新成立的GE Addtive推出了成型尺寸为1m*1m的大型金属打印原型机。

国内最早可能见到这款设备需要等到明年3月1日-3日在上海新国际博览中心举办的亚洲3D打印、增材制造展览会(TCT亚洲展)上。据悉,明年举办 的TCT亚洲展上,除GE外,国际金属增材制造厂商—德国EOS、英国Renishaw、德国SLM Solutions、德国通快、法国AddUP、及荷兰Additive Industries都将悉数到场。


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作者 李明

博士生

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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