南極熊導讀：3D打印在鐵路行業(yè)的應用起始漸落頭角。

3D打印已廣泛應用于各樣行業(yè)，本文重點回顧增材制造技術在鐵路行業(yè)的應用。3D打印制造技術有非常多優(yōu)良，尤其是在速度和生產(chǎn)成本方面。無論是為火車設計扶手、座椅還是其他部件，增材制造在許多狀況下都被證明是一種非?？尚械奶娲鷤鹘y(tǒng)制造的方法。為了更好地認識3D打印在鐵路行業(yè)的區(qū)別用途，讓咱們回顧一下鐵路行業(yè)中有些利用增材制造技術的最杰出的項目。

SNCF：3D打印備件減少庫存

法國鐵路行業(yè)的重點參與者SNCF（法國國家鐵路機構）已將增材制造運用到平常的生產(chǎn)制造中，能夠更快地設計備件，避免長期停運。SNCF設備總監(jiān)Bruno Langlois解釋說：“為保證列車可用性，SNCF必須能夠在同一天更換有缺陷的部件。然而，因為列車由海量零件構成，咱們必須管理海量庫存。借助增材制造，咱們能夠按照需要制造零件減少庫存。”2021年，SNCF宣布集成3YOURMIND軟件，能夠識別和鑒定能夠3D打印的備件。利用此軟件SNCF在30,000多個備件中確定了能夠運用AM制造的10.3%的3D打印部件，并將交付時間縮短了85%。

Alstom（阿爾斯通）：3D打印備件

●Alstom，是一家大型的法國機構，總部位置于法國巴黎周邊，其重點業(yè)務為電力及軌道交通基本設備。

2016年，Alstom推出了“將來工業(yè)”計劃，增材制造在其中發(fā)揮了重點功效。Alstom相信3D技術在鐵路行業(yè)必定會產(chǎn)生額外的價值，尤其是在得到靈活性和減少可能導致重大財務損失的停運方面。2021年，Alstom提出了關于電車軌道的詳細案例科研，利用3D打印設計出由TPU 92A制成的排水塞，防止前燈破裂。在48小時內(nèi)打印了十幾個零件，將固定成本降低了80%。（一般，需要45天才可收到更換零件）

△經(jīng)過利用 3D 打印，Alstom能夠運用靈活且堅固的材料更快地進行設計（照片源自：Alstom）

POLGAR KFT：3D打印座椅原型

●POLGARKFT：匈牙利汽車零部件制造商

做為汽車行業(yè)的零部件制造商，Polgar為火車設計了有些零部件。它運用Omni3D的Factory 2.0工業(yè)3D打印機，并與機構Metris 3D合作，Polgar 3D打印了原型座椅。該機構暗示，它顯著降低了原型制作成本，節(jié)省了370,000歐元，即成本的90%。Polgar彌補說，它能夠在短短三周內(nèi)完成該部分，而傳統(tǒng)辦法需要16周。為了設計相對很強的部分，座椅在組裝之前被打印在區(qū)別的組件中。

△3D打印座椅的原型（照片源自：Polgar）

Renfe：3D打印備件

●Renfe是西班牙國有重點鐵路運行商,可供給包含地區(qū)鐵路運營和高速城際列車在內(nèi)的各級鐵路運營。

Renfe是西班牙領先的鐵路運輸機構，它持有一個制造和守護分部，該分部集成為了一系列用于研發(fā)備件的3D技術。這些新技術的整合應該使Renfe能夠制造備件以及小批量和快速交付訂單。與其他傳統(tǒng)辦法相比，增材制造的優(yōu)良是在制造零件時節(jié)省了成本和時間，這亦是她們將日前市場上最先進的辦法整合到她們的業(yè)務中的目的的一部分。

△位置于馬德里的試點中心（照片源自：Renfe）

Run2Rail 項目

歐洲Run2Rail項目于2018年起步，由University of Huddersfield（哈德斯菲爾德大學）鐵路科研所(IRR)的Simon Iwnicki教授領導，旨在改變火車制造流程。科研人員期盼運用3D打印和碳纖維來設計更輕、更安全、更安靜的火車。因為所運用的復合材料和技術，參與該項目的人相信她們將能夠制造擁有繁雜幾何形狀的零件，達到重量減輕但強度增多的目的。Simon Iwnicki教授解釋說，3D打印將使制造小型部件作為可能，例如軸箱或軸承零件。Run2Rail匯集了不少于15個歐洲合作伙伴，同期亦期盼減少歐洲鐵路行業(yè)的生態(tài)足跡。

Angel Trains與Stratasys合作

●Angel Trains是一家貨物和客運車輛供給商，服務于英國和歐洲大陸市場。

英國火車租賃專家AngelTrains與ESG Rail和Stratasys合作設計了有些專門用于火車內(nèi)部的部件。她們期盼經(jīng)過3D打印技術改變鐵路行業(yè)并供給更快、更重要且更經(jīng)濟的制造辦法。日前，項目成員已然運用Stratasys FD 打印機設計了扶手、把手和折疊架。AngelTrains暗示她們運用了美國制造商Antero 800 NA燈絲，這是一種由PEKK制成的材料，比傳統(tǒng)的熱塑性塑料擁有更好的性能。

△3D打印平板電腦（照片源自：Angel Trains）

HS2運用混凝土3D 打印

●英國高速鐵路2號（HighSpeed 2）即英國HS2工程，是英國政府于2012年1月8日準許的一項高鐵工程，首期投資達到320億英鎊，預計2033年全線投入運營。

HS2被認為是一種不僅能夠改善英國基本設備的方式，還能夠為旅行者供給更環(huán)保的交通選取。減少環(huán)境污染和減少制導致本始終是該項目的目的。出倫敦隧道承包商SCS JV(Skanska Costain STRABAG Joint Venture)已運用混凝土3D打印來實現(xiàn)其建造這條鐵路的以上目的。SCS JV計劃運用計算機操作的設備人打印混凝土，能夠在現(xiàn)場制作所需結構。

△HS2完成后的外觀（照片源自：HS2 Ltd）

NS進入3D技術世界

●NS是荷蘭重點的鐵路機構，負責運營荷蘭的鐵路系統(tǒng)。

Nederlandse Spoorwegen (NS)公司宣布為火車的20個部件進行3D打印。它不僅專注于增材制造，還采用了其他類型的技術，例如3D掃描儀和數(shù)字化。NS叫作，他們已然能夠制造繁雜且難以復制的零件，例如儀表板框架。她們對舊模型進行3D掃描，而后運用增材制造創(chuàng)建新組件。NS 這種集成有助于顯著減少制造時間和守護過程。

△3D打印部件示例（照片源自：Nederlandse Spoorwegen）

Bombardier Transportation與Stratasys的合作伙伴關系

●龐巴迪運輸（Bombardier Transportation）是龐巴迪機構集團的子機構之一，負責供應鐵路設備，亦是全世界最大的鐵路設備制造及服務機構。

Bombardier Transportation是世界知名的軌道車輛制造機構。，這家總部位置于德國的機構與 3D打印行業(yè)的領先機構之一Stratasys合作已有一段時間。Stratasys使Bombardier Transportation能夠生產(chǎn)各樣原型、工具以及火車和有軌電車的最后零件——所有這些都來自3D打印機！因為運用了增材制造，Bombardier Transportation能夠減少成本并加強時間效率。StratasysF900 3D打印機的打印體積為914x610x914mm尤其適合Bombardier Transportation的3D打印風管、守護外殼和電纜橋架。

△BombardierTransportation正在經(jīng)過運用Stratasys F900進行制造。（照片源自：Bombardier Transportation）

Mobility Goes Additive 自由應用3D打印

●Mobility goes Additive（MGA）是德國的一家機構，可為運輸業(yè)供給3D打印部件。

總部位置于柏林的Mobility Goes Additive (MGA)數(shù)年來始終專注于增材制造。MGA的目的很知道：使3D打印在鐵路分部和全部交通分部的運用民主化。在2019年，鐵路分部的第1個3D打印組件得到準許。詳細來講，這是一種由金屬制成的制動懸架，此刻在Hamburg的輕軌中運用。針對成立于2017年的MGA，制動組件的準許得益于與眾多合作伙伴的合作：西門子交通、德國鐵路機構和弗勞恩霍夫科研所。最后，在最后準許3D打印部件之前，TüV還進行了必要的質(zhì)量保準。

Union Pacific集成3D打印

●UP：北美地區(qū)最大的鐵路機構之一，太平洋聯(lián)合鐵路機構(Union Pacific Railroad)承擔美國西部三分之二地區(qū)的貨物運輸，運輸線路全長3萬6千英里。

與許多其他大陸，尤其是歐洲和亞洲區(qū)別，商場鐵路運輸在美國并不那樣明顯。話雖如此，鐵路仍然穿越美國，重點用于貨運，在美國經(jīng)濟中發(fā)揮著關鍵功效。聯(lián)合太平洋(UP)早在2013年，就起始經(jīng)過增材制造技術，幫忙機車運行更安全、更有效。盡管她們無透露運用了那些3D打印技術，但顯然該機構已將3D打印廣泛用于原型制作。

△照片源自：聯(lián)合太平洋鐵路機構

CAF將增材制造用于火車部件

●RL Components是CAFManufacturing的子機構，CAF Manufacturing是一家致力于制造火車和鐵路設備的西班牙機構。

幾年前，CAF研發(fā)了第1輛集成為了一系列3D打印前端組件的輕軌車輛。該項目與薩拉戈薩有軌電車一塊進行，為CAF Urbos車輛設計和制造零件。為此，她們運用了先進聚合物的3D打印，這些聚合物符合最嚴格的鐵路行業(yè)關于火災和煙霧的規(guī)定。另外，該技術在備件供應方面被視為擁有競爭力的替代方法。同期，RL Components還能夠運用3D掃描研發(fā)備件的逆向工程。

△項目背面的團隊（照片源自：CAF Manufacturing / Zaragoza Tramway）

siemens Mobility Services和Fortus 450mc

●Siemens Mobility Services：做為西門子基本設備與城市業(yè)務行業(yè)的一個分部，是一家國際領先的鐵路車輛及關聯(lián)服務供應商。

iemens Mobility Services自2020 年敗興始終運用3D打印服務。它運用Stratasys研發(fā)的Fortus 450mc 3D打印機進行鐵路行業(yè)的創(chuàng)新制造。Siemens Mobility Service投資的原由很知道：經(jīng)過增材制造，該機構期盼能夠在重要部件的生產(chǎn)和守護中更加靈活有效。尤其是，某些火車模型和關聯(lián)備件在某些狀況下再也不生產(chǎn)，這使得維修工作變得更加困難。

△SiemensMobility Services運用來自3D打印機構Stratasys的技術（照片源自：Siemens Mobility Services）

Deutsche Bahn應用增材制造

●德國鐵路股份機構（Deutsche Bahn AG）通常簡叫作為德國鐵路（DB），是一家總部設于柏林的德國國有運輸機構，于1994年在法蘭克福創(chuàng)立。

自從收購和海量運用大尺寸3D打印機敗興，DB始終與時俱進。這家德國壟斷機構重點運用增材制造來守護其列車，以提有效率和速度。因此呢，除了用于火車維修的工具外，準確地說是由于塑料制成的備件，已然在運用3D打印機生產(chǎn)。DB早在2021年就暗示將利用增材制造技術，由于這將使她們能夠在現(xiàn)場持有必要的備件庫存，而不必思慮供應鏈問題和原材料短缺問題。

△德國鐵路以其創(chuàng)新性而聞名（照片源自：德國鐵路）