用于空中客车的GE添加剂金属3D打印

空中客车子公司Premium Aerotec将使用GE Additive新验证的多激光Concept Laser M2系统为空客A320客机系列生产钛组件。一家航空航天供应商，Premium Aerotec和GE Additive一直在为航空航天工业批量生产钛零件方面合作，已有五年多了。通过他们的合作，他们通过使用两个相应的激光器对符合工艺鉴定要求的零件进行了验证，从而达到了一个新的里程碑，从而大大提高了生产率。

直到最近，只有在GE Additive的多激光器机器上用单个激光器制造的零件才有资格用于航空航天领域，这一限制影响了机器的生产率和技术。GE Additive的高级全球和大客户总监Udo Burggraf和Premium Aerotec AM的负责人Thomas Bielefeld最近举行的网络研讨会表明，不同激光器的拼接区域是鉴定的关键焦点。拼接区是关键工艺位置，激光的曝光区域重叠。但是，自2019年以来，当成功验证Concept Laser M2系统上钛部件的工艺资格时，合作的重点转向了增加增材制造（AM）的生产率。

GE Additive Concept Laser M2多激光系统前面的印刷钛排气孔弯头和钛制制动歧管。图片由Premium Aerotec提供

诸如Concept Laser M2之类的多激光系统有望显着提高构建速度。但是直到最近，鉴定还仅限于在系统的构建室中并行组装多个组件，并且每个部分都分配了一个激光器。对于那些占据机器可用空间大部分的组件，由于它们的尺寸，无法通过并行使用多个激光器来提高生产率。

关于此主题，Burggraf建议多激光技术是提高AM生产率的一种方法，主要是因为在同一构建作业中打印大量相似零件时，它可以很好地缩放。但是，当尝试制造更大的零件时（这意味着可以在构建室内容纳更少的零件），制造商可以关闭激光器并降低生产率，或者允许多个激光器生产相同的零件，这是合作公司最终要做的。

客户空中客车公司成功验证了该工艺后，该拼接区的限制已消除，客户使用了多个激光器来构建一个组件。正确缝合的前提条件包括光学系统校准中的最高精度，以及对过程热影响的精密补偿，例如，获得所需材料特性所必需的。得益于使用相应的激光器来增材制造钛部件的工艺认证，Premium Aerotec和GE Additive最近在批量生产用于航空航天业的金属3D打印部件方面又取得了另一个转折点。

Premium Aerotec在德国奥格斯堡的生产工厂。图片由Premium Aerotec提供

AM对航空零件的批量生产正变得越来越重要，激光系统也是如此。在短短的几年内，粉末床聚变（PBF）系统从单激光系统变成了双激光系统，现在我们进入了一个新的多激光时代，为工业环境中的建造率提供了新的机会。

但是，正如3DPrint.com执行编辑Joris Peels所指出的那样，由于多个能源的复杂性重叠并改变了构建过程的物理性，因此，向一台机器添加更多的激光不一定等于提高生产率。在这里，Premium Aerotec和GE Additive展示了仅使用两台激光器所取得的成就。现在，我们需要看到相同的认证适用于八，九，十和十二个激光器。

GE Additive的Concept Laser 3D金属打印机部门依靠一项专利技术，该技术使用激光熔化精细的金属粉末层并以令人难以置信的精度创建复杂的金属3D几何形状。它于2019年11月推出，它的Concept Laser M2 Series 5系统是一种双激光系统，构建体积为250x250x350立方毫米，并具有可变光斑直径的3D光学元件。开发该系统的当前一代是为了在准确性，均匀性，可重复性和安全性方面满足包括航空航天和医药等高度管制的行业的严格要求。

GE Additive的Concept Laser M2机器。图片由GE Additive提供

“通过这项先进技术，我们现在能够实现均质的准各向同性结构，在重叠区域具有出色的材料性能，与以前的质量标准没有任何明显的区别。” 同时，与我们的合作伙伴通用电气添加剂公司（GE Additive）合作，我们成功地将零件生产的生产率提高了30％以上。”比勒费尔德说。

合作伙伴已经在计划下一步的工作，以显着提高可实现的制造速度，从而使AM在经济上吸引更多的零件。这项合作是2016年签署的合作协议的一部分，该协议概述了飞机制造中3D金属打印工业化的相当完整的工作关系。