激光网3月22日消息，Beehive Industries的新型涡轮喷气发动机演示器首次在该公司位于丹佛的总部的定制测试单元中启动。这家美国航空航天和国防制造商是增材制造的重度用户，该公司表示，这一重要的里程碑是在创纪录的时间内实现的，从16个月前的零封设计概念到正式点燃并首次以自己的力量运行。
Beehive Industries 总裁兼总经理 Gordie Follin 表示，现在是在美国制造业工作的最佳时机，尤其是增材制造。Follin 设计和制造喷气发动机已有 20 多年的经验，他认为增材制造是充分利用新技术的独特机会。他相信它可以开启新推进系统的未来。
“我的整个职业生涯都在喷气发动机领域工作 - 在工程方面，在项目管理方面，现在正在开发新的3D打印发动机，”他在Beehive网站上发表的一次采访中说。“在Beehive，我看到了一个独特的
Beehive Industries 背后的理念是将专家聚集在一起，他们在增材制造和推进之间架起了一座桥梁，并在组织的各个层面拥有丰富的传统喷气发动机设计经验。通过收购和有机增长，Beehive 已经建立了深厚的增材制造专业知识和能力
该公司建立了一个100%以美国为基地的垂直整合供应链，近95%的设计、测试和制造在内部完成。它的主要重点是专门设计的无人驾驶应用，例如无人机。Beehive 的喷气发动机可以以 50% 的成本提供 10% 到 30% 的性能，同时在设计和制造时间的一半内。
Beehive Industries 的另一个有趣的方面是该公司的增材优先方法。“考虑到增材制造和传统制造之间的最大区别是时间，”Follin 解释道。“几乎任何增材制造设计过程都会更快。在Beehive，我们从概念到喷气发动机测试的过程大约需要14个月。这几乎是传统喷气发动机制造时间的一半，甚至三分之一。
这是可能的，因为Beehive Industries主要专注于无人系统，其要求与商业航空不同。组件测试阶段可以更快地完成，团队可以非常快速地完善设计。例如，得益于增材制造，他们在不到 3 个月而不是 14 个月的时间内完成了 BTJ-500 喷气发动机的发动机部件测试和控制测试。当 Beehive 进行发动机测试时，该项目已进入第 5 或第 6 次修订版。在传统制造中，它最多只能使用版本 2。
增材制造可以通过实际测试与分析来验证设计，而实际测试和分析可能更慢，也不一定那么准确。测试数据不会说谎。添加剂可以更快地开始测试，这有助于更快地实现最终设计。“在Beehive，我们使用添加剂来加速这一过程。我们还将添加剂部署到打印仪器中，这提供了额外的速度和灵活性优势。当您可以打印测试所需的仪器，或将仪器打印到零件中时，您可以非常快速地调整设计，“Follin 解释道。
此外，增材制造使一家美国制造商能够将金属粉末带入其设施的一扇门，并将成品从另一扇门带出。这意味着 Beehive 的发动机几乎可以完全在单个工厂内制造，通过利用整合的零件和简化的发动机设计。这导致供应商减少，并且这些供应商位于美国，中断的可能性较小。
“考虑到发动机的每个部件都可能出错。因此，您在全球网络中的依赖关系越少，您的供应链就越安全。增材制造需要更少的零件，从而大规模降低风险，“Follin 说。
对于像Beehive Industries这样的公司来说，增材制造的另一个不为人知的好处是它可以向前部署。一旦锁定设计，然后成功打印和测试，就相对容易地扩展和物理移动制造。与依赖铸造厂和专业劳动力的传统制造不同，增材制造不依赖于特定的设施或地点。可以把它想象成快速移动的供应链。与铸造厂不同，移动打印机和金属粉末相对容易。
Follin认为，增材制造也是可以快速扩展的。Beehive可以快速扩大发动机的制造规模。例如，在Beehive的三个工厂之一的一小部分，每年可以生产近2500台发动机。
“通过汇集喷气发动机和增材制造专业知识，专注于无人驾驶应用，并建立垂直整合的供应链，我们相信我们正在为正确的应用在正确的时间构建正确的流程，”Follin 说，“结果是为无人机系统提供一流的解决方案。我们将继续创新和加速开发，同时也与客户合作开发定制的喷气发动机，以充分利用增材制造的潜力。
虽然 Beehive 在使用金属增材制造直接生产零件方面处于领先地位，但在 2021 年，该公司还投资收购了其铸造合作伙伴 Eagle Engineered Solutions，这是一家为金属铸造、熔模铸造和砂铸行业提供 3D 打印陶瓷芯、蜡和模型的全球领先供应商。
Beehive Industries 首席执行官 Mohammad Ehteshami 表示：“我们的使命是取得行业定义的进步，进而为美国再工业化提供力量、创新和工具。“Eagle Engineered Solutions 是一家美国拥有和经营的公司，专注于在快速增长的市场中提供先进技术。此次收购不仅支持了我们公司的发展，也支持了我们国家未来的竞争优势。
“我们的业务是使不可能的设计成为可能，”Ehteshami 继续说道。“Eagle 的直接打印陶瓷芯技术可帮助客户实现极其复杂的设计，从而促进生产更小、更高效、更经济的发动机系统。”
Eagle 现在是 Beehive Industries 工程解决方案部门的一部分，该团队致力于增强和扩展其为铸造厂提供解决方案的能力。Eagle 位于俄亥俄州弗农山的制造和生产设施拥有超过 35 名员工和 40 台 3D 打印机，这也有助于促进目前在 Beehive Industries 的创新孵化器 Innovation Technologies 中的项目。
“美国制造业的未来不是基于产出，而是基于我们快速解决复杂问题和大规模实施新创新的能力，”Ehteshami说。“我们正在将 Eagle 的技术与我们的技能和资源相结合，以实现快速、可扩展和高效的行动。我们对此次收购带来的近期和长期应用感到非常兴奋。
对于Beehive Industries来说，从铸件和锻件到增材制造的过渡为美国制造业提供了大量机会。对于其首席制造技术官 Jonaaron Jones 来说，增材制造是美国制造业的未来。
Jones 的主要工作重点是通过为生产和设计团队提供制造解决方案和指导来支持客户。他的工作还有一个研发方面，因为对于许多客户来说，这是他们最初使用增材制造。Jones 的团队与他们步调一致，以确定改进措施，从而缩短交货时间、提高性能和提高零件质量。
Beehive还在开发可打印的高温合金，以满足对增强功能和性能的需求。对于大多数客户应用，增材制造商使用更传统的材料，如镍合金 718 和 625，这些材料具有高度可焊接性且更易于使用。然而，这些传统合金有其局限性，包括强度和耐热性。为了解决这些局限性，Beehive正在调整新的高温合金，以用于增材制造工艺。
“在Beehive，我们将专家和专家聚集在一起，否则他们可能会孤立无援;我们拥有一支强大的团队，其中包括学术冶金学家、一系列工程专家以及其他具有独特理解或方法的人。我们将这种多样化的经验和观点融合在一个协作环境中，并鼓励他们不断测试/打印材料样品，“琼斯说。我们正在研究具有更高性能和具有挑战性的焊接性边界的合金。增材制造的零件也更接近于从打印机中直接使用，因此过程非常不同。由于我们采用增材制造技术处理材料的独特方式，我们可以非常快速地熔化和冷却它们。因此，我们可以定制微观结构，并潜在地抑制其开裂趋势。这为一种新的、更好的增材打印高温合金打开了大门。
到目前为止，结果是发布了三种新的高温合金。一个是 Mar-M 509，目前有几位 Beehive 客户正在使用，其次是 Inconel 939 和 Mar-M 247。最后一个挑战最初是一个内部挑战，Jones 指出，现在在增材制造中使用它的能力反映了 Beehive 通过传统冶金和创新理念寻找解决方案的不懈动力。
他预计，当工业界开始设计利用增材制造时，增材制造将获得最大的好处，并引用Beehive的喷气发动机就是一个明显的例子。它们从一开始就被设计为利用增材制造提供的优势，使其与传统喷气发动机有很大不同。除了增材制造之外，没有其他方法可以制造 Beehive 的大部分发动机部件。
