其他的增材制造工具
Christodoulou表示,DED技術不僅是波音在終端部件生產中采用的首批技術,也成為了波音內部常用技術之一。Christodoulou還說:“增材制造對于我們而言是工具箱中的工具箱,它并不是一項單一的技術,它包含了多種技術。這些技術在聚合物、復合材料、金屬和陶瓷材料中都有不同的應用,而不同的材料可能會采用不同的技術過程。”
“制造和生產系統則是最大的工具箱。生產系統包含了我們目前使用的所有傳統工藝,如纖維加工、鋁加工、鑄造、鍛造、軋制、樹脂注入。增材制造是其中一部分,它永遠不會取代任何一種工藝,也不可能取代。”
波音使用的另一種增材制造技術是Stratasys的熔融沉積技術。波音與Stratasys合作開發無限構建技術,該技術在橫軸上具有無限的打印長度。
“每當談論起增材制造,人們首先想起的3D打印機。而我們與Stratasys的合作研發可以使這項技術脫離那個方盒子,制造的部件長度可以無限長。制造過程不再因打印機體積而受限,這樣穩定的打印過程可以不間斷地運行三個星期。”
采用技術的目的就是能制造出大型零部件,不僅僅是3D打印終端部件,也可以是制造輔助工具。去年,波音就和橡樹嶺國家實驗室(ORNL)合作制造出最大的3D打印物體,成就了一項吉尼斯世界紀錄。這個3D打印物體不是飛機機翼,而是用于固定777X復合機翼面進行鉆孔和加工的大型工具。
Christodoulou表示:“這類型的工具對于飛行沒有任何的機械要求,但在尺寸控制方面有著非常嚴格的要求,因為這是用來制作飛行零件的輔助工具。”
符合標準的3D打印
用于生產零件的機器是來自辛辛那提公司的“大面積增材制造系統(BAAM)”。雖然BAAM是一項較新的技術,但波音公司并不是因其新穎性和適銷性才選擇了它。 Christodoulou稱,生產過程中的每項技術及每個零部件,都會經過嚴格的質量監測。
Christodoulou解釋道:“一項技術的接受程度和它的成熟程度是分不開的。從某些方面來看,BAAM要強于其他技術,更符合我們的要求,所以我們選擇了它。我們希望能夠充分利用新技術的優點,但從實際使用的角度來講,我們更加需要的是穩定的技術和生產過程,只有這樣我們才可以進行大量的生產。”
波音公司開發、采用某一項目的關鍵因素之一就是反復生產的能力。而這一點對所有的生產工具來說,都是至關重要的。Christodoulou強調說,波音公司給定部件的生產和機器的設置有著相當嚴格的工藝規范。一旦其穩定性在多臺機器以及安裝過程中得到證實,公司就會為其開發出一個數據庫來編譯每個部件的屬性。這使得波音擁有了針對生產特定部件流程的相關數據。
不僅生產過程是這樣,制造用的材料也有著嚴格的標準。近日,波音公司正在用OXPEKK材料進行試驗(牛津高性能材料公司OPM開發的激光燒結聚醚酮酮)。波音公司制造的(CST)-100星輪宇宙飛船將會運送多達7名乘客或者機組人員和貨物至國際空間站等近地球軌道上的目的地,而OPM將為該宇宙飛船提供600多個零部件。
盡管波音公司在生產制造方面走在世界的前列,但Christodoulou仍舊認為波音面臨著很嚴峻的挑戰,其中之一就是業界現行的設計、制造傳統。這是因為當今工業已經習慣了針對現有的生產技術進行設計,然而3D打印技術的發展使得傳統技術無法實現的制造過程成為可能。
波音的增材制造戰略
不同于其他采用了AM技術的航空航天公司,波音并不完全依賴于內部生產。相反的,波音試圖實現內部制造和外部生產鏈間的平衡運作。
“我們65%的工作是由供應商完成的,” Christodoulou說,“我們有20個內部AM生產點,這些站點遍布普吉特海灣、圣路易斯、梅薩以及海外各地,包括英國和德國。但我們必須保證內部制造和外部生產鏈之間的平衡。大多數情況下,我們主張的是與供應商合作,取其專業技術和資本投資商的長處。譬如,挪威鈦在其自身技術上進行了大量的投資,而我們沒有必要完全復制他們的技術,這種情況下,我們可以與他們合作,而我們也重視并感謝供應商為了合作而做出的貢獻。”
此外,波音公司并不是像GE那樣的制造商。所以波音公司并不打算像GE那樣,收購Arcam和Concept以及Laser等3D打印機制造商或者銷售AM機器。
Christodoulou認為,對于波音公司來說,直接收購現有的公司并不是一種太好的市場策略。他說:“我同整個公司上下一樣,都認為我們不應該對于AM產業現存的炒作狀況買賬。我們使用AM技術,只是出于它的性能、成本以及制造的進度。我們并不會因為一個部件使用了AM技術就把它安裝在飛機上。”
編譯自:engineering.com