Pièces de rechange imprimées en 3D dans l'industrie ferroviaire
Les entreprises du secteur ferroviaire ont commencé à tirer parti de l'impression 3D à un rythme accéléré. Le cycle de vie des trains peut aller jusqu'à 30 ans, ce qui représente un défi majeur pour les pièces de rechange. Certaines pièces de rechange changent également au fur et à mesure du développement, ce qui constitue un défi pour les méthodes de fabrication traditionnelles. Les pièces de rechange pour les trains les plus récents sont souvent largement disponibles. Lorsqu'il s'agit d'un train de plus de 15 ans, la question est beaucoup plus compliquée. Dans la plupart des cas, ces pièces de rechange ne sont plus disponibles, ou les outils n'existent pas. Le coût de fabrication des pièces individuelles est donc très élevé et non rentable pour toutes les personnes impliquées dans le processus.
L'impression 3D offre la possibilité de fabriquer des pièces de rechange individuellement ou en petites séries. Elle est également plus rentable, et la pièce peut être fabriquée directement là où elle est nécessaire. Les méthodes traditionnelles de fabrication de pièces de rechange, comme le fraisage et le moulage par injection, sont plus coûteuses. Cela est dû en partie à la quantité de matériau gaspillé au cours du processus et à la nécessité de fabriquer des lots plus importants en une seule fois pour rester rentable.
En utilisant l'impression 3D, moins de matériaux sont gaspillés. Il n'est pas non plus nécessaire de stocker de grandes quantités de pièces de rechange, ni d'attendre que des pièces stockées dans des endroits éloignés soient expédiées là où elles sont nécessaires. Les pièces de rechange sont fabriquées là où elles sont nécessaires et quand elles sont nécessaires. Il est possible de développer et étendre le réseau de fabrication de manière rentable. Ceci permet d'accélérer la production de pièces de rechange jusqu'à 90 % par rapport aux méthodes traditionnelles.
Normalisation des chemins de fer
Même pour les pièces les plus simples, le matériau dans lequel elles sont fabriquées est important. Tous les matériaux utilisés dans les véhicules ferroviaires doivent répondre à la norme EN45545-2 afin d'atteindre le plus haut niveau de sécurité possible en cas d'incendie. Il existe une grande variété de matériaux qui répondent à cette norme. Les différents matériaux ont des classifications différentes, c'est-à-dire que le bon matériau est choisi en fonction des exigences de l'application.
Les véhicules ferroviaires sont classés en fonction du niveau de risque d'incendie associé à leur conception et à leur fonctionnement. Les trois niveaux de risque sont les suivants : HL1, HL2 et HL3, HL1 étant l'exigence la plus faible et HL3 la plus élevée.
La technologie miniFactory, parfaitement adaptée au secteur ferroviaire
miniFactory travaille en coopération avec les fabricants de matériaux et les OEM pour trouver les bons matériaux pour différentes applications, et même optimiser le processus pour des matériaux spécifiques. L'équipe technique de miniFactorys a de nombreuses années d'expérience dans l'optimisation du processus de fabrication pour différents types de matériaux et d'applications. Avec un réseau de service professionnel, couvrant plus de 25 pays, nous pouvons assurer un démarrage efficace et sans effort de votre propre système. Le système tout-en-un miniFactory Ultras vous permettra de vous concentrer sur l'intégration de l'impression 3D dans votre production dès que vous mettrez l'imprimante en route.
L'imprimante 3D miniFactory Ultra est capable d'imprimer plusieurs matériaux différents certifiés EN45545-2. Par exemple, des matériaux à base de PA et de PC, jusqu'à des matériaux très performants comme l'ULTEM9085 et le PEKK. La chambre chauffée de 250˚C de l'imprimante assure un environnement optimal et cohérent pour la fabrication des composants. La technologie à base de servomoteurs de l'appareil fait passer la répétabilité et la fiabilité de la technologie de fabrication à un tout autre niveau. Quel que soit le matériau, l'imprimante Ultra 3D imprimera avec la même qualité élevée et la même répétabilité à chaque fois.
Le logiciel de surveillance du processus AARNI que nous avons développé peut être utilisé pour le contrôle de la qualité et la certification du processus de fabrication des pièces de rechange. Une fois qu'une pièce de rechange a été testée et approuvée par le fabricant, Aarni peut être utilisé dans le contrôle de la qualité en s'assurant que la pièce de rechange continue à être fabriquée selon un processus approuvé par le fabricant. L'uniformité du processus est la clé d'une fabrication fiable et de l'uniformité des pièces. C'est un facteur important dans la production de pièces de rechange ferroviaires.
Avec le programme Aarni, les paramètres clés d'une pièce peuvent être visualisés. Un rapport de production distinct peut également être obtenu pour la pièce imprimée. Le système Aarni fonctionne en parfaite synchronisation avec l'imprimante 3D Ultra et peut être utilisé pour la certification des pièces.
Exemples de pièces détachées ferroviaires imprimables en 3D
Ce support de capteur est léger, a une intégration tout en un, y compris le couvercle pour les fils et le fil de fixation. Il présente une géométrie complexe qui ne peut être fabriquée avec les méthodes de fabrication traditionnelles, sans l'utilisation de moules complexes. La taille de la pièce est de 16 x 11 x 6 cm, et le coût de la pièce est de 25€ en ULTEM AM9085F.
Cette pièce de ventilation a un débit d'air optimisé et une fixation par pression. Cette pièce est extrêmement difficile à fabriquer et produirait une grande quantité de déchets de matériaux. La fabrication additive permet de réduire considérablement les coûts. La taille de la pièce est de 32 x 10 x 3 cm, et le coût par pièce est de 55€. La pièce est fabriquée en ULTEM AM9085F.
Couvercle de batterie fabriqué en PEKK. Le PEKK est un matériau de qualité EN45545-2 doté de très bonnes propriétés chimiques et mécaniques, ce qui en fait un bon choix pour cette application. Ce couvercle serait facile à fabriquer avec des méthodes traditionnelles. Cependant, avec la fabrication additive, il n'y a pas de perte de matériau, le coût par pièce est donc nettement inférieur. Taille de la pièce 12 x 10 x 3 cm, et coût par pièce 90€ en PEKK-A.
Article de Michaela Andtbacka, traduit de l'anglais par ERM Fab&Test