商用飞机、直升机、微涡轮3D打印技术应用领域厚积薄发的赛峰…

3D打印的LEAP发动机润滑装置。来源：赛峰航天推进器公司

增材思维驱动零件革新

赛峰航天推进器公司 (Safran Aero Boosters)3D打印的LEAP发动机润滑装置已获得EASA1和FAA2适航当局的认证。发动机润滑装置先前是在铸造厂生产的，赛峰航天推进器公司的研究和技术团队开发了一种新设计的润滑装置外壳，其设计针对增材制造进行了优化。这项研究是2015年底启动的，在不到一年半的时间内，进行设计的迭代，最终确认了进行认证和技术成熟度测试的产品。

由于LEAP®润滑装置是经过适航认证的部件，因此赛峰航天推进器公司必须使用相同的铝合金来通过增材制造技术生产新设计的零件，并保留相同的界面和功能。赛峰航天推进器公司选择的3D打印工艺是粉末床选区激光熔化技术，通过3D打印的完整的润滑装置在测试过程中被安装在LEAP-1A发动机上，测试结果证明满足TRL 6技术成熟度。

金属3D打印最初被用到航天航天领域是用来快速原型制造，经过多年的技术积淀，增材制造正在成为一种工业制造方法。赛峰航天推进器公司打算利用3D打印无可否认的优势，开发出一系列通过传统生产方法无法制造的新设计的特定零件。这台润滑装置将被安装在LEAP-1A系列发动机上，为空客A320neo提供动力。据了解，从技术角度来看，这是赛峰向前迈出的重要一步，为赛峰的产品设计和制造打开了新的大门。赛峰航天推进器公司是全球各大发动机制造商的合作伙伴，致力于航空航天发动机组件（低压压气机）、设备（飞机发动机润滑件及航空推进器流量调节阀）及试车台的设计、研发和生产。

赛峰航天推进器公司的产品已装备在市场上的大多数商用飞机，涵盖所有推力级别，包括用于远程飞机（A340、B777、B777X、A380、B787、B747-8）的大型发动机、用于干线飞机（A320、B737和C919）的中型发动机、用于支线飞机（巴西航空工业公司E190、ARJ21）的小型发动机以及最近应用于公务机市场（奖状经度、猎鹰5X和庞巴迪环球7000-8000公务机）的发动机。

Review

不仅仅是赛峰旗下的赛峰航天推进器公司，赛峰集团在航空航天领域的3D打印应用层面获得了全面的进展。根据3D科学谷的市场观察，赛峰的3D打印金属涡轮喷嘴2017年已获得欧洲航空安全局(EASA)认证。 由镍基合金X制成的喷嘴是Leonardo AW189型直升机的辅助动力装置(APU)的核心部件之一。3D打印喷嘴安装在赛峰集团设计的eAPU60微型涡轮发动机上，以满足推重比高和结构紧凑的需求。

3D打印的APU辅助动力装置。来源：赛峰

赛峰通过3D打印能够减少必须组装的零件数量，甚至减轻它们的重量，有些部件的重量是传统生产工艺的一半。此外，3D打印过程允许赛峰制作复杂形状的某些单件组件，而不是加工多个零件并组装它们。根据3D科学谷的了解，这些3D打印部件将逐渐应用到赛峰的引擎中，但首先这些零件必须获得适航认证。

3D打印的APU辅助动力装置零件。来源：赛峰

适航认证方面，就在近日，EASA认证了Safran Arrano 1A发动机，该为H160直升机提供动力。Arrano集成了最佳的航空发动机技术，结合了欧洲清洁天空计划中开发的高效双级离心压缩机、新设计的入口可变导叶（IGV）、使用增材制造（3D打印）技术制造的燃料喷射器。通过提高发动机的热效率，与其他在役发动机相比，这些部件有助于将燃油消耗降低15％。并且可以提高不同天气状态下和海拔高度下的发动机启动性能，并有助于减少排放。

Safran Arrano 1A发动机。来源：赛峰

此外，就在近日，基于Arrius直升机发动机，赛峰集团还推出了用于直升机的Add +发动机原型，其30％的部件采用增材制造（3D打印）技术制造而成。这项开发工作始于2018年初，目前正在进行组装，将在2020年秋天进行地面运行。

Add +发动机原型，超过30%的零件由3D打印完成。来源：赛峰

3D打印正在催生下一代飞机的设计与制造

这个催生的过程中，虽然适航认证是一大“门槛”，然而我们看到在“门槛”之外的应用技术积累越来越多，这也意味着迈过“门槛”之后的加速跑时代正在到来。“3D打印的价值在于赋能制造业附加值创造”，3D打印附加值创造的能量正在获得验证。