GKN航空航天开发新型陶瓷涂层与增材制造技术以提升发动机性能和供应链弹性

GKN 航空航天公司正在寻求一种新型节油风扇叶片涂层的认证，该涂层在维修过程中使用后可使部件“比原装部件更好”。

专有陶瓷涂层（内部开发）的测试迄今为止表明，它可以更长时间地维持通过修复叶片前缘实现的发动机级 1% 的特定燃料消耗改善。

该涂层试验已在这家一级供应商位于加州圣地亚哥附近新开设的叶片修复工厂进行，试验地点为普惠公司与一家未公开名称的航空公司合作运营的齿轮传动涡扇发动机 (GTF)。“我们取得了非常好的成果，”首席技术官拉斯·邓恩 (Russ Dunn) 表示。

由于原装叶片缺乏涂层，邓恩声称这一工艺意味着“我们将使风扇叶片重新投入使用，并且比原装的更好。”

他补充说，GKN 目前正在针对几种不同发动机的风扇叶片验证该工艺。

邓恩表示，这一概念源于对“飞行中风扇气流衰减”的“负面影响”的内部研究。

他说：“实际上，正是通过这项研发工作，他们开始探索不同的涂层，以及它们是否能够提供更好的防腐蚀性能。”

尽管 GKN 本身并不生产风扇叶片，但如果事实证明该技术具有足够的长期耐用性，GKN 首席执行官 Peter Dilnot 认为没有理由不授权该技术。

与此同时，该公司还即将推出下一个增材制造部件，希望将其投入批量生产。

GKN 声称这是世界首创，于 2023 年底开始使用增材技术为 PW1500G 发动机制造风扇箱安装环 (FCMR)。

目前，GKN 约 50% 的 PW1500G FCMR 产品采用增材制造技术生产，GKN 正在寻求扩大通过这种方式生产的产品数量。

迪尔诺特表示，他们已经确定了一份包含“数十个零件”的初步清单，涉及多家制造商的发动机。

其中包括通用电气航空航天公司 (GE Aerospace)，该公司去年与达索系统签署了一项协议，扩大其在 GEnx 动力装置上的风险和回报共担地位，以换取“将我们的增材制造技术引入发动机”。

尽管迪尔诺特没有具体说明针对的是哪些组件，但他表示“名单上有许多 GEnx 部件”。

但在引入增材制造部件之前，需要获得监管部门的批准。“目前，我们还有多个部件正在认证过程中，”迪尔诺特补充道。

GKN 认为增材制造具有多种优势，包括可能降低零部件的重量和成本，以及通过消除瓶颈来提高供应链的弹性。

“原始设备制造商和我们所有的合作伙伴之所以纷纷加入，是因为这是一种大规模锻造和铸造的替代方案。

“整个行业的一个限制因素是铸件的产能，特别是大型铸件的产能。”

尽管迪尔诺特表示，GKN 无法占领整个价值 300 亿美元的锻件和铸件市场，“但如果我们能够占领该市场的 5%……我们的发动机业务规模将翻一番”。

GKN 将在未来几年投资 3 亿英镑（4.01 亿美元）用于增材制造技术，到 2029 年，该技术将额外产生 5000 万英镑的增量营业利润。

迪尔诺特表示，其“模块化”概念——所需的技术可能只需要两个集装箱那么大——可以安装在客户设施内或附近。

他说：“我认为，这种模块化方法，也就是我们的愿景，最终将能够扩大规模。”