近日，在GE 2016年報(bào)上，GE全球董事長杰夫·伊梅爾特將數(shù)字工業(yè)和增材制造（3D打印）稱之為GE連接未來最重要的“賭注”。上世紀(jì)90年代前期，全球僅有極少的實(shí)驗(yàn)室掌握3D打印原型。時(shí)至今日，3D打印已成為全球發(fā)展最為迅猛、同時(shí)又擁有廣闊前景的少數(shù)技術(shù)之一。

正如互聯(lián)網(wǎng)改變了信息傳播與購物方式，3D打印技術(shù)正在給制造業(yè)帶來革命性的變化。與傳統(tǒng)設(shè)備通過切割等方式制造物品不同，3D打印通過工程師先在電腦上進(jìn)行設(shè)計(jì)，制作出設(shè)計(jì)文件，進(jìn)而通過電腦控制3D打印機(jī)把“打印材料”一層層疊加起來，最終制出成品，因此也被稱為“增材制造”。3D打印技術(shù)賦予了設(shè)計(jì)師終極的自由，他們可以設(shè)計(jì)制造出各種形狀的產(chǎn)品，而這在以前是很難實(shí)現(xiàn)的。

3D打印產(chǎn)品正在越來越廣泛地被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。GE就采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)燃料噴嘴，并裝配到航空發(fā)動(dòng)機(jī)上，而使用這些發(fā)動(dòng)機(jī)的民航客機(jī)正搭載著旅客翱翔于藍(lán)天。除此之外，GE發(fā)電、油氣和醫(yī)療等集團(tuán)都在致力于3D打印技術(shù)在各自領(lǐng)域的應(yīng)用。

瞄準(zhǔn)未來，GE發(fā)力3D打印

2016年，GE在3D打印領(lǐng)域不斷推出重大戰(zhàn)略舉措，在自身實(shí)力迅速增強(qiáng)的同時(shí)也在深刻地影響著整個(gè)行業(yè)。4月，GE在美國匹茲堡新設(shè)立了一座增材技術(shù)發(fā)展中心（CATA），成為整個(gè)公司3D打印技術(shù)的創(chuàng)新中心。CATA擁有一座“工業(yè)化實(shí)驗(yàn)室”，GE各業(yè)務(wù)集團(tuán)均可將他們各自的3D設(shè)計(jì)帶到這里，研究如何加速從實(shí)驗(yàn)室到批量生產(chǎn)的全流程。實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)會協(xié)助他們優(yōu)化設(shè)計(jì)，并對實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行模擬。

2016年下半年，GE又收購了兩家業(yè)內(nèi)一流的3D打印公司Arcam 和Concept Laser。這一舉措賦予了GE 3D打印設(shè)備市場高達(dá)20%的市場份額。此外GE每年投資5億美元在其全球研發(fā)中心（GRC）專門用于3D打印和材料科學(xué)有關(guān)的研究。在金屬部件3D打印方面，GE擁有最一流的設(shè)計(jì)實(shí)力，同時(shí)也是該領(lǐng)域新材料的領(lǐng)軍者、重要的使用者以及最大的供應(yīng)商。

在2016年報(bào)中，伊梅爾特董事長表示，GE相信3D打印領(lǐng)域長期的市場潛力高達(dá)750億美元。我們計(jì)劃在2020年時(shí)使3D打印業(yè)務(wù)的營業(yè)收入從目前的3億美元增加到10億美元。同工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一樣，GE將提供一條完整的產(chǎn)品線，參與材料提供、設(shè)計(jì)和部件制造。GE計(jì)劃在未來10年售出10,000臺3D打印設(shè)備，其中10%將由GE自己使用。

3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)？這不是夢！

在3D打印技術(shù)的諸多廣泛應(yīng)用中，航空領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)日趨成熟，也取得了顯著效益。高度重視3D打印技術(shù)的GE航空也將這一新興技術(shù)應(yīng)用到了航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件的生產(chǎn)中。

3年前，Avio Aero公司（這家公司于2013年被GE航空集團(tuán)收購）在意大利小鎮(zhèn)卡梅里建起了一座3D打印工廠，它已成為歐洲同類工廠中最先進(jìn)的一座。用GE航空集團(tuán)總裁兼首席執(zhí)行官大衛(wèi)·喬伊斯的話來說，Avio Aero將成為GE航空3D打印生態(tài)系統(tǒng)中的增長中心。

能獲得如此地位，卡梅里工廠自然有其不同凡響之處。 這家工廠擁有20臺由Arcam開發(fā)的3D打印機(jī)。這些設(shè)備正在被用于“打印”GE9X航空發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓渦輪葉片。GE9X可是有史以來最大的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)！Arcam的設(shè)備采用電子槍加速電子束，它的能量比目前打印金屬零件用的激光束能量高數(shù)倍。而且這種新型“打印”方法速度很快，與現(xiàn)有的鑄造方法比，非常有競爭力。

此外，工程師也可以改變?nèi)~片的形狀，在同一臺打印機(jī)上快速連續(xù)地打印不同的葉片，擁有近乎無限的自由。當(dāng)然，打印出葉片只是第一步。葉片在卡梅里制作出來后會被運(yùn)到意大利南部那不勒斯附近的Pomigliano d’Arco。這里擁有一座GE航空集團(tuán)的“卓越中心”。在這里工程師們對3D打印出來的部件進(jìn)行各種測試，以期尋找出最好和最快速的生產(chǎn)方法。在這里進(jìn)行測試的部件除了卡梅里工廠生產(chǎn)的葉片外，還有先進(jìn)渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)（ATP）上使用的部件。

ATP是GE目前還在研發(fā)中的最新式的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)，主要瞄準(zhǔn)公務(wù)及通用航空領(lǐng)域動(dòng)力市場。ATP也將是GE航空歷史上使用3D打印部件最多的一款航空發(fā)動(dòng)機(jī)。3D打印技術(shù)助力設(shè)計(jì)師將ATP的800多種部件合并為僅僅幾十種。這種發(fā)動(dòng)機(jī)多達(dá)35%的部分是“打印”出來的。

部件數(shù)量減少使得這款發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗減少20%，重量減輕，增加了10%的功率并且加快了生產(chǎn)速度。GE團(tuán)隊(duì)目前正在設(shè)計(jì)最佳方案以期利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)更大、更復(fù)雜的部件，比如燃燒室部件等等。