3D tlač sa presadzuje v železničnom priemysle
Železničné dopravné spoločnosti čoraz viac využívajú 3D tlač - napríklad na výrobu náhradných dielov
Dĺžka životného cyklu vlakov môže byť až 30 rokov, čo predstavuje veľkú výzvu z hľadiska náhradných dielov. Niektoré náhradné diely sa tiež časom vyvíjajú, čo môže byť pre tradičné výrobné metódy problém. Zatiaľ čo súčiastky pre novšie vlaky sú zvyčajne bežne dostupné, situácia je zložitejšia v prípade vlakov starších ako 15 rokov. Vo väčšine prípadov už takéto náhradné diely nie sú k dispozícii alebo pre ne neexistujú formy a iné výrobné nástroje. Náklady na individuálnu výrobu takýchto dielov sú veľmi vysoké a ekonomicky nevýhodné pre všetky zúčastnené strany.
3D tlač ponúka možnosť vyrábať náhradné diely jednotlivo alebo v malých sériách. Je to aj nákladovo efektívnejšie a diel sa môže vyrábať priamo na mieste. Tradičné výrobné metódy, ako je frézovanie a vstrekovanie, sú drahšie – čiastočne kvôli množstvu materiálu, ktorý sa počas procesu stráca, čiastočne kvôli potrebe vyrábať väčšie série naraz, aby sa dosiahla nákladová efektívnosť.
Nasadenie 3D tlače umožňuje vyhnúť sa plytvaniu materiálom. Takisto nie je potrebné skladovať veľké množstvo náhradných dielov. Nemusíte ani čakať, kým sa diely (uložené na vzdialených miestach) prepravia na miesto, kde sú potrebné. Náhradné diely sa tlačia tam, kde a kedy sú potrebné. Výrobná sieť sa môže rozvíjať a rozširovať s nízkymi nákladmi. Odhaduje sa, že to môže urýchliť výrobu náhradných dielov až o 90 % v porovnaní s tradičnými metódami.
Štandardizácia železníc
Aj v prípade najjednoduchších dielov je dôležitý materiál, z ktorého sú vyrobené. Všetky materiály používané v železničných vozidlách musia spĺňať požiadavky normy EN45545-2. Je to preto, aby sa v prípade požiaru dosiahla čo najvyššia úroveň bezpečnosti. Existuje široká škála materiálov, ktoré spĺňajú túto normu. Rôzne materiály majú rôznu klasifikáciu, takže optimálny materiál sa vyberá podľa požiadaviek aplikácie.
MiniFactory Ultra – ideálna 3D tlačiareň pre železničný priemysel
Fínsky výrobca MiniFactory spolupracuje s výrobcami materiálov a dodávateľmi dielov pri hľadaní materiálov vhodných pre rôzne aplikácie – a dokonca aj pri optimalizácii výrobných procesov pre konkrétne materiály. Riešenie MiniFactory Ultra poskytuje všetko potrebné na 3D tlač najnáročnejších a najodolnejších polymérov na výrobu koľajových vozidiel.
3D tlačiareň MiniFactory Ultra dokáže bez kompromisov vyrábať z viacerých rôznych materiálov certifikovaných podľa normy EN45545-2 – od tlačových strún na báze PA a PC až po vysoko výkonné materiály, ako je ULTEM 9085 alebo PEKK. Vyhrievaná komora tlačiarne s teplotou 250˚C zabezpečuje optimálne a konzistentné prostredie na výrobu dielov. Servopohon zariadenia posúva opakovateľnosť a spoľahlivosť výrobnej technológie na úplne novú úroveň. Bez ohľadu na zvolený materiál bude táto 3D tlačiareň vždy produkovať výtlačky rovnakej kvality a opakovateľnosti.
Softvér Aarni na sledovanie pracovného postupu aditívnej výroby bol vyvinutý špeciálne pre 3D tlačiareň MiniFactory Ultra. Môže sa používať na kontrolu kvality a certifikáciu procesu výroby dielov. Keď je náhradný diel otestovaný a schválený na použitie výrobcom, Aarni sa môže použiť pri kontrole kvality. Zabezpečí, aby sa aj ostatné náhradné diely vytlačili podľa postupu schváleného výrobcom. Dôslednosť takéhoto postupu je rozhodujúca pre spoľahlivosť výroby dielov a je dôležitým faktorom pri príprave náhradných dielov v železničnom priemysle.
V aplikácii Aarni je možné vizuálne zobraziť kľúčové parametre dielu. Pre každú tlač môžete získať aj samostatný výrobný protokol. Aarni je teda veľmi praktický nástroj na certifikáciu dielov.
Tento komponent ventilácie má optimalizované prúdenie vzduchu a zacvakávacie zapínanie. Výroba tohto dielu je veľmi náročná a zvyčajne pri nej vzniká veľké množstvo odpadu. Aditívna výroba tu výrazne znižuje náklady: veľkosť dielu je 320 × 100 × 30 mm a náklady na jeden diel z materiálu v ULTEM AM9085F sú 55 €.
Príklady požiadavkov na diely podľa normy EN45545-2
Tento držiak snímača je ľahký, spája všetko v jednom kuse vrátane krytu kabeláže a upevňovacieho závitu. Má zložitú geometriu, ktorú nemožno vyrobiť tradičnými výrobnými metódami bez použitia zložitejších foriem. Rozmery súčiastky sú 160 × 110 × 60 mm a jeden kus stojí 25 EUR pri 3D tlači z materiálu ULTEM AM9085F.
Kryt batérie s potlačou z materiálu PEKK. Ide o materiál v súlade s normou EN45545-2 s mimoriadne dobrými chemickými a mechanickými vlastnosťami, vďaka čomu je vhodnou voľbou pre túto aplikáciu. Tento kryt by sa dal ľahko vyrobiť tradičnými metódami. Pri aditívnej výrobe však nedochádza k plytvaniu materiálom, takže náklady na jeden diel sú výrazne nižšie. Rozmery dielu sú 120 × 100 × 30 mm a cena jedného kusu vyrobeného z PEKK-A je 90 EUR.
Prípadové štúdie, rady a tipy
