近日,通用電氣(General Electric Company,以下簡稱GE)全球研發(fā)中心副總裁兼技術(shù)總監(jiān)Christine Furtoss闡述了當(dāng)今的3D打印技術(shù)是如何取得從外科手術(shù)到噴氣發(fā)動機零件的各項突破。在未來,3D打印技術(shù)的使用將超乎我們的想象。
想象有一天我們可以隨時隨地按需為復(fù)雜的機器打印真實的功能零件;在你想要的時間和地點為一個引擎打印一個關(guān)鍵零件變得如同用你的噴墨打印機在一張紙上打印那么簡單。雖然這些在今天很難理解,但每天發(fā)生在3D打印領(lǐng)域里的驚人突破讓我覺得這一天的到來比我們想象的還要早。
日前,GE成為首家給自己最新的用于窄體飛機的發(fā)動機CFM LEAP安裝上3D打印燃料噴嘴噴氣發(fā)動機的制造商。這是影響發(fā)動機的整體經(jīng)濟性的一個關(guān)鍵部分,只要考慮一下燃料效率提高一個百分點就能為航空業(yè)潛在節(jié)省數(shù)十億美元。這些CFM Leap發(fā)動機已經(jīng)通過像波音(Boeing)和空客(Airbus)這樣的客戶的無數(shù)次的飛行測試。換句話說,這不是虛構(gòu)的,是真實的,并且在今天已經(jīng)發(fā)揮作用。
從地面上的醫(yī)院手術(shù)室到35000英尺高的空中交通,我們僅僅剛開始體驗3D打印在諸如航空、醫(yī)療保健和能源等行業(yè)的應(yīng)用。3D打印技術(shù)前所未有地打破了產(chǎn)品設(shè)計的限制,我們相信它還可以做得更多、更好。3D打印可以改變整個供應(yīng)鏈和零件制造方式,但實現(xiàn)這兩點需要我們對建設(shè)、規(guī)?;?、創(chuàng)新我們的方式的決心和投資必須提升到一個新的水平。
據(jù)悉,GE在其位于紐約北部的研究中心接待了兩個重要機構(gòu),這兩個機構(gòu)是推動這場制造革命的中心。其一是America Makes,它是美國國家增材制造研究所(the National Additive Manufacturing Institute )的一部分,同時也是奧巴馬總統(tǒng)制造創(chuàng)新國家網(wǎng)絡(luò)(National Network for Manufacturing Innovation,NNMI)的關(guān)鍵部分。其二是3MF聯(lián)盟,是一個致力于為3D打印行業(yè)建立標(biāo)準(zhǔn)分享模式的組織。
GE很自豪能成為這兩個機構(gòu)的行業(yè)合作伙伴。該公司相關(guān)人員表示:“我們討論了正在進行的工作,同時也探索了實現(xiàn)3D打印從不斷突破到全面革命的下一個巨大飛躍的關(guān)鍵,我相信在不遠的將來,機器、材料和軟件三個關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)⑷〉镁薮蟮募夹g(shù)突破。”
一、更快的3D打印機,更大的零件
在金屬方面,直接金屬激光熔融(DMLM)或燒結(jié)技術(shù),激光在金屬粉末床上一層層燒結(jié)出零件的形狀,可以非??煽康刂圃斐鱿袢剂蠂娮爝@樣的更小、更復(fù)雜的零部件。GE在以下三個地方設(shè)立了3D打印據(jù)點:位于紐約尼什卡納(Niskayuna)的研究實驗室、位于匹茲堡的花費了4000萬美元的增材技術(shù)進步中心(Center for Additive Technology Advancement)、GE航空(GE Aviation)在阿拉巴馬州奧本(Auburn)建立的價值5000萬美元的3D打印生產(chǎn)工廠。
二、新材料配方手冊
隨著機器的改進,GE希望能擴大3D打印材料的范圍。日前,該集團正致力于為3D打印開發(fā)一些新的金屬材料。并在不遠的將來創(chuàng)建一個包含數(shù)十種,甚至數(shù)百種材料的數(shù)據(jù)庫。要知道,材料的功能深刻地影響著產(chǎn)品性能。
三、軟件——重中之重的行業(yè)加速器
軟件將是3D打印行業(yè)發(fā)展的另一個主要的加速器,這在新組件的設(shè)計和開發(fā)方面顯得尤其明顯。包括GE在內(nèi)的許多公司已經(jīng)轉(zhuǎn)向云計算和開放的眾包平臺來促進相關(guān)軟件知識的發(fā)展以及創(chuàng)造新的、更好的設(shè)計。通過諸如那些由GrabCAD、NineSigma等論壇,讓更多的人可以接觸到這些平臺,從而參與設(shè)計、開發(fā)產(chǎn)品。