3D打印大尺寸航空发动机部件，GKN已从探索转向全面量产

3D打印技术参考注意到，全球领先的航空航天一级供应商GKN Aerospace在航空发动机3D打印领域取得最新进展，并公布了针对该技术的战略布局。

该公司对3D打印技术的探索已有20余年，早期主要研究以金属丝材为基础的沉积工艺。在2001-2012年间，GKN进行了一系列关键收购，先后将波音结构业务工厂、空客Filton工厂以及瑞典沃尔沃航空纳入麾下。

这些工厂均与航空金属结构件和发动机零部件制造相关，为后续探索3D打印技术应用场景奠定了基础。

3D打印技术参考查询到，GKN已构建起以激光丝材沉积和激光粉末床熔融为主的3D打印工艺体系。

2017年，GKN将散落在各事业部的3D打印业务整合，正式成立了集团级增材制造部门，实现了资源集中和统一协调。2018年在马来西亚建立了首个专注3D打印技术的航空发动机维修工厂。2024年，再次投资5000万美元，提升集团增材制造生产能力。2026年推出了“模块化增材制造生产概念”，主要推动在全球其他地点快速部署该技术。

GKN目前较为典型的案例是，使用激光送丝3D打印工艺制造的风扇机匣安装环 (FCMR，为普惠齿轮传动涡扇发动机生产的结构件），这是一个典型的金属3D打印大尺寸零件，在2025年已实现全面量产。

该公司表示，这是美国FAA目前批准的最大尺寸3D打印部件，它的批量生产是工业发展和3D打印技术应用认证的重大里程碑。据笔者查询，该部件主要用于空客A220和巴航工业E195-E2等飞机。

FCMR部件的3D打印产量目前为每月约30件，2026年底将提升到40件，目前已交付600多件。

对于3D打印技术的应用效果，GKN表示主要体现在材料节省、优化设计减重、降低成本、减少制造周期、掌控供应链以及提升“购买飞行比"等方面。

与传统制造方法相比，每件零件的材料浪费减少了约40%。未来，GKN航天预计实现材料节省超过70%，同时将交货时间从九个月缩短至最短四周。

优化设计减重，主要体现在3D打印可以大量合并零件实现整体部件直接制造，减少了大量螺栓等连接件的重量；以及可以通过拓扑优化结构减少材料使用量。减重的同时也降低了成本，提升了燃油效率，降低了购买飞行比。

GKN表示，公司制定了复杂的长远产品规划，其正在将FCMR部件的应用经验，扩展到更多发动机项目和组件类型中。目前正在推动的认证部件包括“内外环结构”和“分体式发动机箱体”。

3D打印技术参考注意到，GKN与普惠、GE航空航天、罗罗、赛峰等发动机制造商开展了深度合作。

具体案例包括，它为GE的GEnx和GE9X发动机提供3D打印制造服务；为CFM国际的RISE开放式风扇验证机制造了直径近2米的钛合金机匣，是该公司目前最大的全增材制造部件。

总的来说，GKN在航空增材制造领域，正在推动从单一部件量产走向多品种、复杂结构件开发，并与主要发动机制造商共同推进3D打印技术的认证、应用进程以及规模。

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