ゼネラル・エレクトリック(GE)の工学者らがジェットエンジンを3次元印刷術を適用して作りながら付加加工法(additive manufacturing)に対する直接的な洞察力を得ている。 ゼネラル・エレクトリック(GE)が小型ジェットエンジンを3次元印刷術で製作することに成功したという話は関心を集めた。 報告書によると、ゼネラル・エレクトリック(GE)、工学者らは分党33,000回転数を持つ簡単なジェットエンジンを3次元印刷術で製作した。
このジェットエンジンを製作した研究チームは、米シンシナティー(Cincinnati)の外郭に位置したゼネラル・エレクトリック航空(GE Aviation)の付加加工開発センター(Additive Development Center)に所属している。 付加加工開発センターは層単位で金属粉末を溶かして3次元構造を作る3次元印刷術技法に集中している。
ゼネラル・エレクトリック航空(GE Aviation)はジェットエンジン(航空機用推進装置の一つとしてエンジンの中を通過する空気にエネルギーを付与して後方に高速で噴出してその反作用として生じる推進力を利用すること)、ターボプロップエンジン(turboprop engine:ターボジェットにプロペラを装着した航空機用ジェットエンジン)、構成部品、集積システムなどを供給している。
ゼネラル・エレクトリック航空(GE Aviation)のウェブサイトは3次元、印刷術のアプローチを検討し、既存の製作法と決別したと記述した。 "金属板から部品をフライス加工する伝統的な加工方法と異なり、付加加工法は微細な金属ブンマルチュンと電子ビームあるいはレーザーを利用して3次元コンピュータ支援設計(CAD)ファイルから直接的に部品を成長させる。 結果的に浪費する材料なしに複雑、完全に稠密な部品を他の方法で使用した時にかかった時間の団地の一部のみを使用して作ることができる"とウェブサイトは詳細に伝えた。
研究チームは技術者、機械運転者、工学者などで構成され、自分たちが持った技術を共有した。 "私たちは付加加工法で製作された部品をほぼ全面的に利用して動作する小型エンジンを製作できるかどうかを確認したかった。 これはこのプロジェクトが枝は興味深い面だった"と参加した工学者の中で一人が言った。
研究チームは'直接金属レーザー溶融(DMLM:Direct Metal Laser Melting)'と呼ばれる工程を利用しており、このような工程を利用する最も大きな長所の一つは部品を新たな形象で再設計できるということだと付加加工開発センター所属の工学者であるデイビッド・パアトシク(David Bartosik)がマルヘッダ。
ゼネラル・エレクトリック(GE)が付加加工法を探索しては現在かなりになった。 付加加工法と関連したある専門ウェブサイト(AdditiveManufacturing.com)と2013年に随行したインタビューで、グレッグ・モリス(Greg Morris)とトッド・ロクストゥロ(Todd Rockstroh)は3次元印刷術を探索するに当たってゼネラル・エレクトリック(GE)が随行したことを記述した。
トッド・ロクストゥロは'直接金属レーザー溶融(DMLM)'について話した。 "実際に金属レーザー溶融(DMLM)は層単位で3次元物体を溶融するために焦点が当てられたレーザーを使用することだ。 これは多様な産業で付加加工法のために使用される用語である選択レーザー溶融法(Selective Laser Melting)、選択レーザー焼結法(Selective Laser Sintering)、実際に金属レーザー焼結法(Direct Metal Laser Sintering)などといったものである。 私たちは3次元印刷術のための機械が技術的に焼結をせず、層単位で結合される一連の融合を重畳して遂行するために'溶融(melting)'という用語を選択した。 機械的特性は一般的に鍛造(forging)に近く、鋳造(casting)よりはるかにいい"とトッド・ロクストゥロが記述した。
"付加加工は他の方法では作ることのできない幾何学を創案しことができる能力を提供する。 付加加工はニッケルベースの合金、チタンなどと一緒に航空宇宙産業で、一般的に使用される材料を利用して構成部品を作ることができるために航空宇宙産業で、この加工法は特に魅力的だ。 そして、私たちは相当な重さの減少を許可するが、その部品に対する機械的完全性は妥協しない格子構造(lattice structure)と一緒に設計便益を提供する構造を持つ部品を付加加工法を利用して製作することができる"とグレッグ・モリスが話した。
今回は製作されたのは、複雑な商業用航空機のエンジンがない。 研究チームはリモートコントロール模型飛行機のために開発された無線操縦の航空機エンジンを設計することを始めた。 そして研究チームは、自分たちが保有した3次元印刷機のために適合化した計画を立てた。 最終製品は長さ1フィート、高さ8インチ程度とゼネラル・エレクトリックの報告書(GE Reports)でマイケル・ケラー(Michael Keller)が話した。
"付加加工は私たちが部品を設計する方法、構成要素を製造する方法、究極的に製品がどのように生じてどのような機能を遂行しなければならないかについて私たちが考え方を根本的に変化させることだ。 ゼネラル・エレクトリック(GE)で、付加加工技術に従事するすべての人々はゼネラル・エレクトリック航空(GE Aviation)が持っているこれらの技術を可能な完全に包容する組織の一部になって非常に運がいいと感じる"とゼネラル・エレクトリック航空(GE Aviation)の付加加工技術部門責任者であるグレッグ・モリスが2015年5月初めに付加加工について評した。
今年(2015年)下半期からゼネラル・エレクトリック(GE)は、最新の燃料ノズルを構成する複雑な構成要素を作るために付加加工法を利用し始める予定だ。 これは米国アラバマ州の五番(Auburn)に位置した新しい30万平方フィートの施設で遂行されるのだ。 "燃料ノズルは複雑で非常に高度なエンジン構成要素と産業を先導する燃料効率と次世代ジェットエンジンのためのもっと低い排出ガス量を達成する上で、重要なこと"とゼネラル・エレクトリック(GE)は伝えており、このノズルはリーフ(LEAP)ジェットエンジンで採用されるものだ。
