AddJet: Additiv tilvirkning av komponenter til jetmotorer til fly, med form nær endelig geometri
AddJet er et innovasjonsprosjekt delfinansiert av Norges forskningsråd. Prosjektet muliggjør effektiv produksjon med betydelig redusert forbruk av kritiske råmaterialer og lavere CO2 utslipp ved bruk av Additiv tilvirkning (3D printing) nærmere bestemt Laser Direkte Energi Deposisjon (DED). AddJet vil gi økt designfrihet for fremtidige jetmotorkomponenter, bidra til redusert drivstofforbruk og legge til rette for fremtidige bærekraftige drivstoffløsninger, som f.eks. hydrogen.
Jetmotorer opererer under ekstreme forhold og stiller høye krav til komponenter som må være lette, sterke og pålitelige. AddJet undersøker hvordan DED kan endre måten slike kritiske luftfartskomponenter produseres på – med bærekraft, effektivitet og ytelse som kjerneverdier. I motsetning til tradisjonell produksjon muliggjør DED at komponentene produseres tett opp mot ferdig form med betydelig reduksjon i materialsvinn, energibruk og ledetid.
AddJet ledes av GKN Aerospace Norge, leverandør av avanserte jetmotorkomponenter, i tett samarbeid med Dolphitech, spesialister på ultralyd basert inspeksjon, Permanova, utviklere av høypresise DED systemer, samt SINTEF, en av Europas ledende uavhengige forskningsorganisasjoner innen produksjons- og materialteknologi.
Prosjektet fokuserer på store og krevende strukturelle jetmotorkomponenter i nikkelbaserte superlegeringer og titan. Disse materialene er krevende å maskinere, men godt egnet for DED. Ved å kombinere avansert laserprosessering med digital konstruksjon og datadrevet prosesskontroll, skal AddJet legge grunnlaget for industriell, høyvolum og høy¬kvalitets additiv tilvirkning. Prosjektet utforsker hvordan avansert ultralydteknologi kan brukes til ikke destruktiv kvalitetsinspeksjon samt prosessovervåking og styring. Det siste vil kunne gjøre det mulig å oppdage – og i noen tilfeller korrigere – avvik i sanntid under produksjon.
GKN Aerospace Norway (GAN) is manufacturing critical aircraft jet engine components such as shafts, vanes, blades, structures and casings, primarily by machining of forged or cast semi-finished components in titanium alloys and nickel-base superalloys. Through ADDJET, GAN aims to industrialise an novel in-house production using laser Beam Directed Energy Deposition with wire or powder (DED-LB/W/P), enable a tenfold increase in production volume and position GAN as a key partner in future green aviation.
ADDJET will develop knowledge and methods for robust, high-volume additive manufacturing of near-net shape components. The project focuses on optimizing process parameters, component design, and prose-processing to minimise cost, -environmental impact, -machining time and material waste, while simultaneously maximise product performance and robustness, achieve zero defects and first time right. A key innovation is the use of 4D ultrasound for both in-line process monitoring and non-destructive testing, enabling real-time quality assurance and reduced reliance on destructive methods. In addition, machine learning models will be applied on process and final product data to establish links between process- design - material quality and enable material property prediction to support and accelerate process development and design optimization.
ADDJET is lead by GAN, in collaboration with Dolphitech and Permanova Lasersystem, suppliers of 4D ultrasound and monitoring technology and laser-based AM technology, respectively. SINTEF is contributing as R&D partner. Together the partners will establish novel knowledge on efficient manufacturing system for high volume DED-LB/W/P, quality control, process monitoring and control, material and information flow as well as human centered manufacturing. ADDJET will open new possibilities for novel component and product design for future aero engines, and strengheten the partners role in ensuring the future of green aviation.
