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全球第四大研发中心:技术实用主义者

2013-10-09 00:06
林契于宸
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  就在去年年底,我们还在讨论第三次工业革命时,3D打印机甚至可以打印出一架飞机。今年5月,GE中国研发中心就宣布他们研发出了一种激光增材制造设备,它能用钛合金粉末打印出高达1米的复杂形状零件,用于飞机发动机风扇叶片的前缘部件制造,没有冗余部分,也更精准,能够降低飞机的重量,减少油耗。

  十年之前,也就是2003年。那时,3D打印技术远没现在这么火热,GE中国研发中心就意识到了这一技术的广阔前景,并专门组织团队去研究这一技术。

  GE看到的是未来和变革。在GE看来,在一些领域,3D打印技术能够有效克服传统设计和制造的不足,甚至带来设计上的变革。举例来说,某些零件只有设计成非常复杂的形状才能达到性能的最优,比如更强的机械性能、更轻的重量等。而过于复杂的形状对于传统制造技术,无论是铸造、锻压或者切削加工而言,都很难实现。或者说,即使能够实现也要付出巨大的代价。

  比如说,不规则的蜂窝状才能实现某一零部件的最佳性能,而传统制造却很难实现。无奈之下,研发人员只能按照传统制造技术容易实现的几何形状去重新简化设计。这种简化包括将复杂的零件拆成几个零件,分别制造好之后组装在一起;也包括将一些很难加工的几何形状简化成容易加工的形状,从而使得传统技术能够制造出这样的零件。毫无疑问,这些都是对零件综合性能的一种妥协。

  性能的妥协是一方面,材料的使用量也会随之而增加。对于像航空发动机这样的领域,零件的减重往往是设计和制造工程师们持之以恒追求的目标。因为每减轻一公斤的发动机重量,所带来的燃油排放的贡献都是非常巨大的。

  除此之外,众所周知,航空发动机里形状复杂的零件又很多,传统的设计理念和制造技术面临越来越多的挑战,而3D打印正是能够从根本上解决传统设计理念和制造技术所无法解决的问题。正是基于这样的出发点,GE于2003年正式启动了3D打印的项目研发,所针对的对象就是航空发动机中制造难度大的零件,力图通过3D打印技术将零件的开发和制造成本大幅度降低,同时显著缩短产品的开发周期。

  3D打印只是GE中国研发中心一个正在攻关的项目。作为GE在全球的第四大研发中心,GE中国研发中心近些年为GE贡献了众多研究成果,手持CT、混合动力机车、1.5兆瓦风机……而你很难想象,十年之前,这还是一个只有20万美元、10个人的“草根组织”。

  GE从爱迪生开始就是一家实用主义至上的企业,从LED到油气技术,从水处理到交通建设,业务繁多又必须务实高效,几乎没有GE不可以涉及的。而站在GE的角度看,全球每年在研发方面的投入约60亿美元,这些钱是需要回报的。

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