Efektívny a progresívny prístup na prvej úrovni. Zistite, ako aditívne technológie inovujú európsky železničný priemysel

Oznámenie o meškajúcom vlaku nie je to, čo chceme počuť na stanici nášho zvoleného spoja. A, samozrejme, aj samotné železničné spoločnosti chcú byť načas a s časom. Tie, ktoré vsadili na technológiu 3D tlače, získavajú výrazný náskok a konkurenčnú výhodu. Aditívne technológie im okrem iného umožňujú používať v súpravách a na koľajniciach špičkové materiály, ktoré sú v súlade s prísnou európskou legislatívou.

Podobne ako v iných priemyselných odvetviach, aj výrobcovia koľajových vozidiel a železničných signalizačných zariadení poznajú rýchlosť, presnosť a opakovateľnosť aditívnej výroby. Najmä pri výmene opotrebovaných dielov môžu 3D technológie skrátiť tradične dlhé dodacie lehoty typické pre konvenčnú výrobu a znížiť výrobné náklady. Svedčia o tom pozitívne skúsenosti nadnárodnej spoločnosti Alstom alebo britskej spoločnosti Great Western Railway.

Čo sa dočítate v článku:

• Ako sa dá 3D tlač zapojiť do výroby komponentov vlakov po skončení životnosti
• Ako aditívna výroba pomáha dekarbonizácii železníc
• Prečo sa zastaviť na Medzinárodnom strojárskom veľtrhu v Brne

Staré za nové. Bez čakania a lacno

Alstom je jedným z najväčších a najznámejších svetových výrobcov vlakových súprav vrátane vysokorýchlostných. 3D tlač využívajú inžinieri spoločnosti Alstom na výmenu zastaraných dielov, konkrétne káblových vývodiek vo vlakoch a izolačných dosiek v železničných elektrických zariadeniach. V oboch prípadoch bolo potrebné vybrať odolný materiál, ktorý by spĺňal potrebné normy pre požiarnu bezpečnosť na železnici.

Spoločnosť Alstom preto oslovila spoločnosť Stratasys, ktorej zakladateľ vyvinul a patentoval technológiu FDM (Fused Deposition Modeling). Stratasys si pre spoluprácu so spoločnosťou Alstom vybral termoplastické vlákno Kimya PC-FR s nehorľavými vlastnosťami. Ide o certifikovaný nehorľavý materiál na báze polykarbonátu, ktorý je rovnako pevný a odolný ako štandardný polykarbonát, má dobrú rozmerovú stabilitu a vysokú teplotu sklovitého prechodu.

"Výsledné výrobky sú plne v súlade s bezpečnostnými predpismi uplatňovanými na európskych tratiach. Môžu sa vyrábať v menších sériách, čo je ideálne riešenie na výmenu zastaraných alebo opotrebovaných dielov, a vďaka inovatívnej 3D technológii nie je potrebné riešiť dlhé dodacie lehoty alebo dostupnosť materiálu. To prináša efektivitu v podobe úspory času a nákladov. Zároveň je významnou výhodou konštrukčná flexibilita 3D tlače."

Matyáš Chaloupka, obchodný a aplikačný inžinier, 3Dees

Udržateľnosť vďaka aditívnej výrobe

Technológia 3D tlače zaujímavým spôsobom urýchlila transformáciu britských železníc. Na veľkej časti ostrovných tratí musia jazdiť dieselové lokomotívy kvôli nedostatku nadzemných vedení. Ich prevádzka je však nákladná a zaťažuje životné prostredie. Preto spoločnosť Great Western Railway, ktorá prevádzkuje spoje na juhozápade Spojeného kráľovstva, prišla s inovatívnym nápadom. Zostavila modernú jednotku poháňanú nabíjateľnými batériami zo železničných vozňov pôvodne určených na zošrotovanie. Dômyselná technológia napájania batérie, ktorá sa nabíja v stanici prostredníctvom vodivých koľajníc, si však vyžadovala aj bezpečnú vonkajšiu ochranu. Pomocou 3D tlačiarne od spoločnosti Stratasys nechala spoločnosť Great Western Railway vyrobiť kryty pre celú jednotku. Inžinieri pritom museli, podobne ako ich kolegovia zo spoločnosti Alstom, zohľadniť kvalitu a technické požiadavky použitého materiálu, ale aj obmedzený priestor pod vlakom. Výroba krytov sa zrazu stala výzvou.

"Nemohli ste ich vyrobiť z ohýbanej ocele a ich odlievanie neprichádzalo do úvahy vzhľadom na časovú náročnosť. Takže riešením bola priemyselná 3D tlač."

Julian Fletcher, Great Western Railway

Kryty sú vytlačené z materiálu ULTEM™ 9085 s veľmi dobrými protipožiarnymi vlastnosťami. Spoločnosť Great Western Railway ho podrobila rozsiahlemu testovaniu, aby získala požadované certifikáty pre široký rozsah teplôt od -54 °C do 149 °C. Je to ďalší dôkaz toho, ako môže 3D tlač pomôcť priemyslu prispôsobiť sa jeho novej bezemisnej ére. Navyše, vzhľadom na súčasné možnosti aditívnej výroby a jej preukázateľné výhody je prechod na ňu jednoduchší, než by sa mohlo zdať.

Ďalšia stanica? Veltržní Brno

Tlačené diely pre spoločnosť Alstom budú prezentované spolu s technológiou FDM na tohtoročnom Medzinárodnom strojárskom veľtrhu na brnenskom výstavisku. V rámci výstavy 3Dees sme sa rozhodli ukázať najrôznejšie aplikácie aditívnych technológií, ktoré sme spolu s našimi partnerskými spoločnosťami realizovali. A v našich ukážkach určite nebude chýbať ani pokrok a vývoj nových materiálov, ktoré spĺňajú najprísnejšie bezpečnostné certifikáty.

Zdroj fotografií: Stratasys a Alstom