GKN航空航天公司扩大增材制造应用 从风扇机匣安装环到分体式机匣,认证周期有望从7年缩至2年

打印派   2026-05-06 08:56:35

英国GKN航空航天公司(GKN Aerospace)正计划在其多个发动机项目和部件类型中扩大增材制造的应用范围。这一布局基于其为普惠(Pratt & Whitney)齿轮传动涡扇发动机生产结构件——风扇机匣安装环(FCMR)所积累的丰富生产经验。自2023年首个增材制造FCMR获得认证以来,GKN声称已交付超过600件该部件,并于2025年实现了全速率生产。

据《FlightGlobal》报道,GKN首席技术官Russ Dunn近日在伦敦对记者表示,公司拥有一个“非常漫长且复杂的路线图”,旨在将多种产品推向市场,包括与FCMR类似的部件以及“甚至略复杂一些的结构”。他指出,内外环结构的认证工作“正在紧锣密鼓地进行中”,而对于分体式机匣,“当我们谈话时,正有一个产品在进行认证”。

发动机制造商合作与大型开发

GKN的2025年度报告指出,齿轮传动涡扇发动机的FCMR是“正在与普惠、GE航空航天(GE Aerospace)和罗尔斯·罗伊斯(Rolls-Royce)共同开发的众多计划中的首个技术导入案例”。与GE航空航天合作的项目包括为波音787提供动力的GEnx发动机以及处于开发阶段的777X项目的GE9X发动机的增材制造活动。GKN还为CFM国际公司的RISE开式风扇技术验证机制造了据称是“有史以来最大的全增材制造部件”——一个直径近2米的钛合金发动机机匣。

生产主要采用激光送丝沉积(LMD-W)技术,但也正在开发粉末床工艺,并以LM2500工业燃气轮机的涡轮支柱作为初始认证路径。Dunn解释:“通过完成该部件的认证,我们建立了一套证据体系,增强了客户和适航当局的信心,然后将这些成果转化应用到相应的飞行发动机上。”

认证周期压缩

FCMR从开发到投入使用大约花费了七年时间。Dunn表示,预计这一周期将大大缩短。“我们现在谈论的可能是两年而不是七年”,他归因于GKN在瑞典、美国和英国的工厂积累的过程一致性数据。在这些不同厂区对同一部件进行的背靠背测试结果显示,其材料特性的差异“在1%以内,变异性非常非常低”。GKN也正在探索将增材制造用于部件修复,目标是降低报废率并缓解供应链压力。

航空发动机部件增材制造的关键障碍不在于能否打印出来,而在于能否在多个厂区、不同批次的设备上稳定生产出符合适航标准的零件。GKN通过三年时间交付超过600个FCMR所积累的工艺管控数据和跨厂区一致性证据,正在为更复杂的发动机结构(如分体式机匣)的认证铺平道路。一旦认证周期从七年压缩至两年左右,增材制造将真正从“原型实验”进入航空发动机批产零部件的常规工具箱。


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