Stampa 3D metallica per i motori F110, prima fase completata

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A metà del 2019 GE Additive e GE Aviation avevano proposto all'aeronautica statunitense un programma di collaborazione per la stampa 3D metallica per motori di aerei.

Il Rapid Sustainment Office (RSO) della US Air Force è alle prese con il fatto che un numero significativo di aeromobili che presto entrerà nel suo sesto decennio di servizio, le difficoltà nell'approvvigionamento e nella produzione di pezzi di ricambio rappresentano potenzialmente un rischio significativo.

L'esperienza di GE nel qualificare e certificare componenti metallici fabbricati in modo additivo che soddisfano i rigorosi requisiti normativi del settore dell'aviazione commerciale è stata di interesse per la RSO mentre l'Air Force continua a plasmare il proprio percorso di aeronavigabilità e certificazione degli additivi metallici.

La collaborazione di GE con il RSO è stata la prima volta che i team di GE Additive e i team di ingegneria e supply chain di GE Aviation hanno collaborato per un cliente esterno.

Melanie Jonason, ingegnere capo della divisione di sostegno alla propulsione presso la Tinker Air Force Base (AFB) in Oklahoma, desiderava che la sua divisione facesse parte del programma fin dall'inizio.

Jonason e il suo team godevano già di uno stretto rapporto di lavoro con il grande team di motori militari di GE Aviation e il suo ingegnere capo, Matt Szolwinski. L'aggiunta di James Bonar e di un team multidisciplinare di ingegneri di GE Additive ha completato il team.

L'US Air Force e GE hanno stabilito un programma basato su un modello di "sviluppo a spirale" (basato su un concetto spesso utilizzato per migliorare lo sviluppo del software) che aumenta in complessità e scala con ogni fase.

In questo programma, la complessità implica il passaggio da una più semplice identificazione delle parti, il passaggio al consolidamento di parti e famiglie di parti e infine l'analisi di componenti e sistemi complessi, come i comuni scambiatori di calore.

Il team ha recentemente avviato la Fase 1 del programma, che prevedeva l'identificazione dei pezzi di ricambio di GE Aviation per i motori F110 e TF34 e la dimostrazione della loro capacità di aeronavigabilità.

Avendo già sperimentato in prima persona quanto sia diventata tesa l'industria della colata, e con tempi di consegna di "avviamento a freddo" tra i due ei tre anni per alcune parti non insoliti, Szolwinski e il suo team avevano già iniziato a esplorare come e dove i processi di additivi metallici potrebbero essere integrati. 

Erano stati completati i lavori preliminari sulla copertura del carter del motore General Electric F110 utilizzato sia sui velivoli F-15 che F-16, e quella parte è diventata la parte centrale di questa prima fase.

Il team di GE Additive ha collaborato a stretto contatto con il team di GE Aviation per sviluppare il lavoro esplorativo sul coperchio del pozzetto, che è stato convenzionalmente fuso in alluminio. 

Il team di Bonar ha assicurato che le solide pratiche di progettazione fossero rispettate durante la messa a punto dei parametri e il processo di connessione telefonica presso l'Additive Technology Center (ATC) di GE Aviation a Cincinnati. 

Le macchine GE Additive Concept Laser M2 con cromo-cobalto presso l'ATC sono state utilizzate per le prime costruzioni di coperchi per pozzetti prodotti in modo additivo. 

La fase 1b è già in programma, aggiungendo complessità, in linea con il modello di sviluppo a spirale, per concentrarsi su un alloggiamento del coperchio della coppa, una famiglia di parti sul motore TF34, che è in servizio da più di 40 anni.

Mentre il programma entra in questa fase successiva, il team combinato dell'aeronautica statunitense e della GE si trova a un incrocio entusiasmante: risolvere rapidamente i problemi oggi per l'immediata prontezza e le esigenze di sostegno dell'aeronautica statunitense, mentre rivolge la sua attenzione a domani, e come l'additivo sarà avanzare e informare la progettazione, la produzione e la certificazione di cose che non abbiamo mai visto prima nei settori aerospaziale commerciale e militare.

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