其他的增材制造工具
Christodoulou表示,DED技术不仅是波音在终端部件生产中采用的首批技术,也成为了波音内部常用技术之一。Christodoulou还说:“增材制造对于我们而言是工具箱中的工具箱,它并不是一项单一的技术,它包含了多种技术。这些技术在聚合物、复合材料、金属和陶瓷材料中都有不同的应用,而不同的材料可能会采用不同的技术过程。”
“制造和生产系统则是最大的工具箱。生产系统包含了我们目前使用的所有传统工艺,如纤维加工、铝加工、铸造、锻造、轧制、树脂注入。增材制造是其中一部分,它永远不会取代任何一种工艺,也不可能取代。”
波音使用的另一种增材制造技术是Stratasys的熔融沉积技术。波音与Stratasys合作开发无限构建技术,该技术在横轴上具有无限的打印长度。
“每当谈论起增材制造,人们首先想起的3D打印机。而我们与Stratasys的合作研发可以使这项技术脱离那个方盒子,制造的部件长度可以无限长。制造过程不再因打印机体积而受限,这样稳定的打印过程可以不间断地运行三个星期。”
采用技术的目的就是能制造出大型零部件,不仅仅是3D打印终端部件,也可以是制造辅助工具。去年,波音就和橡树岭国家实验室(ORNL)合作制造出最大的3D打印物体,成就了一项吉尼斯世界纪录。这个3D打印物体不是飞机机翼,而是用于固定777X复合机翼面进行钻孔和加工的大型工具。
Christodoulou表示:“这类型的工具对于飞行没有任何的机械要求,但在尺寸控制方面有着非常严格的要求,因为这是用来制作飞行零件的辅助工具。”
符合标准的3D打印
用于生产零件的机器是来自辛辛那提公司的“大面积增材制造系统(BAAM)”。虽然BAAM是一项较新的技术,但波音公司并不是因其新颖性和适销性才选择了它。 Christodoulou称,生产过程中的每项技术及每个零部件,都会经过严格的质量监测。
Christodoulou解释道:“一项技术的接受程度和它的成熟程度是分不开的。从某些方面来看,BAAM要强于其他技术,更符合我们的要求,所以我们选择了它。我们希望能够充分利用新技术的优点,但从实际使用的角度来讲,我们更加需要的是稳定的技术和生产过程,只有这样我们才可以进行大量的生产。”
波音公司开发、采用某一项目的关键因素之一就是反复生产的能力。而这一点对所有的生产工具来说,都是至关重要的。Christodoulou强调说,波音公司给定部件的生产和机器的设置有着相当严格的工艺规范。一旦其稳定性在多台机器以及安装过程中得到证实,公司就会为其开发出一个数据库来编译每个部件的属性。这使得波音拥有了针对生产特定部件流程的相关数据。
不仅生产过程是这样,制造用的材料也有着严格的标准。近日,波音公司正在用OXPEKK材料进行试验(牛津高性能材料公司OPM开发的激光烧结聚醚酮酮)。波音公司制造的(CST)-100星轮宇宙飞船将会运送多达7名乘客或者机组人员和货物至国际空间站等近地球轨道上的目的地,而OPM将为该宇宙飞船提供600多个零部件。
尽管波音公司在生产制造方面走在世界的前列,但Christodoulou仍旧认为波音面临着很严峻的挑战,其中之一就是业界现行的设计、制造传统。这是因为当今工业已经习惯了针对现有的生产技术进行设计,然而3D打印技术的发展使得传统技术无法实现的制造过程成为可能。
波音的增材制造战略
不同于其他采用了AM技术的航空航天公司,波音并不完全依赖于内部生产。相反的,波音试图实现内部制造和外部生产链间的平衡运作。
“我们65%的工作是由供应商完成的,” Christodoulou说,“我们有20个内部AM生产点,这些站点遍布普吉特海湾、圣路易斯、梅萨以及海外各地,包括英国和德国。但我们必须保证内部制造和外部生产链之间的平衡。大多数情况下,我们主张的是与供应商合作,取其专业技术和资本投资商的长处。譬如,挪威钛在其自身技术上进行了大量的投资,而我们没有必要完全复制他们的技术,这种情况下,我们可以与他们合作,而我们也重视并感谢供应商为了合作而做出的贡献。”
此外,波音公司并不是像GE那样的制造商。所以波音公司并不打算像GE那样,收购Arcam和Concept以及Laser等3D打印机制造商或者销售AM机器。
Christodoulou认为,对于波音公司来说,直接收购现有的公司并不是一种太好的市场策略。他说:“我同整个公司上下一样,都认为我们不应该对于AM产业现存的炒作状况买账。我们使用AM技术,只是出于它的性能、成本以及制造的进度。我们并不会因为一个部件使用了AM技术就把它安装在飞机上。”
编译自:engineering.com