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      传统的机械加工方法是“减材制造”，即通过材料逐渐减少实现制造过程，飞机上很多零件形状特殊，去除率高达70%～90%。增材制造提高了零件的成形效率和精度，将材料利用率提高到60%-95%甚至更高，在成本降低的同时，还显著减轻了金属结构件的重量，实现结构一体化，提升零件的生命周期价值。

       投资世界领先且可持续的航空零部件卓越中心，吉凯恩航空航天公司加大了对可持续制造的承诺，对其位于瑞典的尖端增材制造技术投资了 5000 万英镑（约4.5亿人民币）。

3D打印发动机零件
© GKN

 制造的可持续性

     据悉，瑞典能源署的 Industriklivet 计划将为此项投资提供 1200 万英镑（约1亿人民币）的资金，这将有助于通过减少高达80%的传统机加工过程中的材料浪费，通过彻底改变生产方法，获得制造的可持续性，该投资成果将于 2024 年晚些时候投入运营。
      目前，飞机发动机部件依赖于大型铸件和锻件，高达 80% 的材料在达到最终形状之前被机械加工掉。通过采用增材技术（涉及使用金属线或粉末与激光融熔的逐层构造），吉凯恩航空航天公司可以最大程度地减少生产过程中的原材料浪费、能源使用和运输。这显着减少了排放、成本和交货时间。

航空颠覆性技术
© 3D科学谷白皮书

GKN（吉凯恩集团）是全球性的工程服务公司，包括航空航天、汽车传动系统、粉末冶金和地面特种车辆四大业务板块。近二十年来，吉凯恩航空航天公司一直处于增材制造领域的前沿，并在瑞典、英国和美国拥有重要的研究和技术中心。

  领先优势

根据3D科学谷的市场观察，GKN在L-PBF选区激光熔融，DED直接能量沉积增材制造，BJ粘结剂喷射金属3D打印方面有着积极的应用探索和技术积累，在双相钢材料开发和铜材料的3D打印方面积累了前沿探索的经验。

1.

L-PBF选区激光熔融方面，GKN参与了宝马汽车2019年启动历时3年的IDAM汽车增材制造工业化和数字化项目，宝马的IDAM项目建立了两条生产线，一条在GKN在波恩的工厂，另一条在宝马集团在慕尼黑的工厂。项目的设计目标是通过自动化将人工活动从35% 减少到5%，3D打印金属零件成本降低一半以上。

通过IDAM项目，两条模块化且几乎完全自动化的增材制造生产线得以建立。自动化物流小车集成在宝马增材制造生产线的设备之间，实现自动化运输3D打印机的移动成型仓。这些自动化设备由中央控制单元进行协调，生产线的各种生产数据在中央控制单元中交互，以确保最高的生产效率和质量。

3D打印宝马汽车零件
© GKN

2. DED直接能量沉积增材制造方面，GKN位于美国的全球技术中心 (GTC) 内用于钛金属加工的Cell 3直接能量沉积增材制造设备可实现 5 米长的增材制造零件，将增材制造的组件扩大到安全关键的航空和航天结构所需的尺寸。Cell 3 是GKN通过线材激光金属沉积 (LMD-w) 工艺突破大规模钛飞机结构增材制造界限的重要一环。

© GKN

二十年来，吉凯恩航空航天公司一直处于线材激光金属沉积 (LMD-w) 工艺应用的最前沿，2022 年，吉凯恩航空航天公司就推出了在 Cell 2 中开发的具有里程碑意义的 2.5 米钛结构。而Cell 3则能够使用 LMD-w 工艺开发 5 米钛金属部件。

3.
BJ粘结剂喷射金属3D打印方面，GKN 通过推动工业燃烧器混合器增材制造，同时推动金属粘结剂喷射或成为下一代产品生产技术。通过与Kueppers Solutions合作，GKN 增材制造通过3D打印技术生产混合器，进行工业燃烧器系统的升级，以此打开更大的市场。虽然第一阶段量产技术为粉末床选区激光熔化，但下一代混合器或将通过金属粘结剂喷射技术生产。

© GKN

4.
      吉凯恩增材制造（GKN Additive）还率先将在汽车行业广泛使用的DP600双相钢材料应用在增材制造领域。随后，吉凯恩开发了增材制造金属粉末材料为DPLA（双相低合金）和FSLA(自由烧结低合金)，它们符合与DP600 (HCT600X/C) 类似的机械性能要求，例如，更高的极限抗拉强度 (UTS) 和低屈服强度与UTS的比率，分别用于粉末床选区激光熔化和粘结剂喷射两种增材制造工艺。通过增材制造技术可实现汽车和其他行业领域的多样化设计和应用。