毋庸置疑网燃，機車盒苛、軌道車輛和列車是否可用身堡，對軌道交通的可靠性至關(guān)重要贴谎。德國聯(lián)邦鐵路公司（Deutsche Bahn，以下簡稱德鐵）有 7,000 多名員工從事著車輛養(yǎng)護工作澈魄，為由數(shù)千車輛組成的車隊保駕護航仲翎。其中溯香，備件的庫存和采購是一項巨大的挑戰(zhàn)。對于那些難于采購的零件结笨，采用 3D 打印的方式制造零件傅慈，則能夠顯著提升備件的可用性碘淘。目前，德鐵在一個試點項目中首次使用了 GEFERTEC的 3DMP?工藝棚泛。

“可用性對我們公司來說是一個非常重要的課題”牢米， Tina Schlingmann 博士說道郊舅，她從去年開始為德鐵研究增材制造的潛在應(yīng)用止骨。這位材料學(xué)專家認為时迫，除原型制造和工具領(lǐng)域，備件業(yè)務(wù)尤其大有可為癞揉。德鐵所購買的數(shù)千輛列車和機車的養(yǎng)護都由自己進行喊熟，這就存在著一個很大的問題：對于老舊的機車芥牌，經(jīng)常面臨原廠備件停產(chǎn)的情況壁拉。

9 個月的輪對軸箱蓋交貨期

在過去的幾年里弃理，德鐵總共在 100 多個使用案例中進行了有關(guān)增材制造的可行性研究桑趴】“事實證明凰染，增材制造在與可用性相關(guān)的備件業(yè)務(wù)領(lǐng)域尤其大有可為”捏诫，Schlingmann 博士強調(diào)道。昀近的一個案例是在 20 世紀 60 和 70 年代投入營運的一輛 BR 294 型機車的輪對軸箱蓋 ——這一配件的損壞和缺失铝框，極有可能造成潤滑劑從軸承中逸出褒侧，導(dǎo)致軸承損壞闷供，昀糟糕的情況下统诺，機車甚至可能因此脫軌粮呢。然而鬼贱，這一備件的交貨期長達九個月这难，在此期間導(dǎo)致的機車停運躲窜，給公司帶來了巨大的經(jīng)濟損失咧笔。輪對軸箱蓋的原始鑄件重達 11.5 千克李晾，直徑為 374 毫米恕且，高 78 毫米吩欣。在可行性研究中恋瞳，德鐵選擇與增材制造領(lǐng)域?qū)＜?Rolf Lenk GmbH 共同合作健提，以尋找替代解決方案琳猫。

去年，Rolf Lenk有一臺 GEFERTEC GmbH 的 arc605機床投產(chǎn)矩桂，該機床所使用 3DMP?工藝（見文本框），是能夠進行大型配件高速增材制造的理想選擇侄榴。

由于老舊車輛的備件通常沒有數(shù)字形式的 3D數(shù)據(jù)，因此首先需要進行完整的逆向工程网沾，在完成該步驟后癞蚕，還必須為線切割機床整理 3D數(shù)據(jù)。在這個項目中所使用的 3DMP?CAM軟件可從配件的數(shù)字模型生成特殊的 CNC數(shù)據(jù)辉哥，然后使用軟件由線切割機床逐個焊道進行工件構(gòu)造桦山。“包括設(shè)置在內(nèi)醋旦，在 GEFERTEC 機床上的實際生產(chǎn)時間只有大約 8小時”恒水，Rolf Lenk 公司項目專員 Matthias Otte 說道。在機床上完成基礎(chǔ)加工后俗耗，還需對近凈成形的配件進行切削加工姑郊。從構(gòu)想、逆向工程到昀終生產(chǎn)缝聋，整個項目共計用時兩個月裂膛。“這只是在初次生產(chǎn)工件時需要花費的時間”废徙， M. Otte 強調(diào)說：“將來紧贪，根據(jù)機床的情況，我們可以將這一配件的生產(chǎn)時間縮短至 2到 3周爵孔√俑茫”

德鐵和聯(lián)邦鐵路局的材料實驗室對成品配件進行過全面徹底的檢測∩窭“除通常的材料學(xué)檢測之外里状，甚至還進行了計算機斷層掃描”，Schlingmann 博士講道。無一例外都是肯定結(jié)果别肄，確證了 3DMP?工藝進行輪對軸箱蓋生產(chǎn)的高品質(zhì)『ㄖ裕現(xiàn)在，只需完成德鐵組件的批準認證流程次泽，該備件就能被順利安裝了穿仪。

數(shù)字化備件倉庫列入未來愿景

有關(guān)輪對軸箱蓋增材制造的可行性研究只是一個開始——未來，德鐵在該領(lǐng)域還有多項計劃：將備件倉庫數(shù)字化意荤，以解決倉庫運營成本高昂啊片、費用巨大的難題。所有配件將在其中以數(shù)字文件的形式提供使用玖像，需要時紫谷，可以在合適的機床上進行增材制造。這一方案在提高備件可用性的同時捐寥，也將同步節(jié)約成本笤昨。因為除了生產(chǎn)成本外，公司還擔(dān)負著運輸和庫存成本握恳。此外瞒窒，關(guān)鍵配件還必須在其使用壽命結(jié)束后報廢。 Schlingmann 博士還特別指出這種解決方案的環(huán)境影響：“通過增材制造乡洼，可顯著減小零部件的碳足跡崇裁。”因此扛焊，備件增材制造加工也非常貼合德鐵“ That's Green”的環(huán)保主張波耗。

1966 至 1974 年，294 系列機車在德國聯(lián)邦鐵路公司營運崎绽。

輪對軸箱蓋采用 3DMP?工藝打有萘病（左）然后再進行切削加工（右）。

Tina Schlingmann 博士在德國聯(lián)邦鐵路公司致力于增材制造方法的應(yīng)用瘩邀。

重 11.5 千克的輪對軸箱蓋在 GEFERTEC 的 arc605 上打印生產(chǎn)欲灾。

Matthias Otte 是 Rolf Lenk 公司的項目專員，他說：“包括設(shè)置在內(nèi)依矿，輪對軸箱蓋在 GEFERTEC機床上的實際生產(chǎn)時間只有大約 8 個小時勉徘。”

增材制造機床采用 3DMP?工藝

GEFERTEC GmbH 的線切割機床使用了 3DMP?工藝范蛉，該工藝已晉升為新的行業(yè)標準羊湃。這些機床使近凈成形的金屬坯件生產(chǎn)高效快速且成本低廉。工件的昀終質(zhì)量也完全符合使用標準加工方法生產(chǎn)的工件質(zhì)量份噪。 3DMP?工藝使用線材作為原材料然走，利用它逐個焊道進行工件打印。與使用粉末作為原材料的 3D打印方法相比，這一制造方法具備諸多優(yōu)勢：無需進行成本高昂的粉末處理芍瑞，生產(chǎn)更具經(jīng)濟性晨仑，且已經(jīng)適用于大多數(shù)標準材料。但昀大的優(yōu)點還是累積率非常高拆檬，根據(jù)所用材料的不同洪己，每小時可多達 600 cm3。這使得線切割機床更適用于快速和經(jīng)濟的生產(chǎn)竟贯，包括以鋼答捕、鎳基、鈦或鋁為材質(zhì)的大尺寸工件生產(chǎn)屑那。

線切割機床有適用于約 3 m3以下工件尺寸的 3軸版拱镐、適用于 0.8 m3以下工件尺寸的 5 軸版，以及適用于 0.06 m3以下工件尺寸持际、更加緊湊的 5軸版可供選擇沃琅。專門開發(fā)的 CAM軟件可根據(jù)工件的 CAD數(shù)據(jù)生成數(shù)據(jù)， CNC 控制系統(tǒng)利用這些數(shù)據(jù)可對焊接機頭進行精確定位搂物。然后悯女，機床會自動完成近凈成形工件的生產(chǎn)，并可采用傳統(tǒng)的 CNC 銑削技術(shù)進行昀后加工姥咖。與其他制造工藝相比，3DMP?工藝優(yōu)化了材料利用率身犯，從而帶來了巨大的成本優(yōu)勢碟灾，特別是對于鈦等貴金屬材料的生產(chǎn)：根據(jù)實際應(yīng)用情況顯示，生產(chǎn)成本昀多可降低 60 %动娄。

（埃馬克）

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)倾秤，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責(zé)篓疚，也不構(gòu)成任何其他建議衬朗。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳掂演，對此類作品本站僅提供交流平臺捧贺，不為其版權(quán)負責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻栓拜、圖片座泳、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時間告知幕与，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標準支付稿酬或立即刪除內(nèi)容挑势，以保證您的權(quán)益！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。