Wabtec利用3D打印提升受電弓自動(dòng)下降裝置性能：成本降低70%，生產(chǎn)時(shí)間縮短50%

2024年8月22日，南極熊獲悉，鐵路設(shè)備制造商Wabtec宣稱，通過(guò)利用尼康的3D打印技術(shù)顯著提升了受電弓自動(dòng)下降裝置的生產(chǎn)效率和性能。此次合作不僅使組件重量和生命周期成本大幅降低70%，生產(chǎn)時(shí)間縮短50%，而且將傳統(tǒng)的17個(gè)獨(dú)立部件整合成一個(gè)高效的閥門(mén)組件，從而提升了系統(tǒng)的整體性能和可靠性。

△Wabtec受電弓自動(dòng)降下裝置的3D打印組件

Wabtec公司借助尼康SLM Solutions的SLM 500增材制造設(shè)備和豐富的經(jīng)驗(yàn)，重新設(shè)計(jì)了受電弓自動(dòng)下降裝置的組件。新組件采用AlSi粉末制成，設(shè)計(jì)更加緊湊，顯著降低了漏氣風(fēng)險(xiǎn)，這是傳統(tǒng)制造工藝中長(zhǎng)期存在的問(wèn)題。此外，優(yōu)化設(shè)計(jì)使得組件性能提升了30%，主要通過(guò)增強(qiáng)氣流管理實(shí)現(xiàn)，從而在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中表現(xiàn)更加高效。

Wabtec軌道交通應(yīng)用3D打印專(zhuān)家Henri de Chassey表示：“與尼康SLM Solutions的合作使我們能夠突破軌道交通安全性和效率的界限。3D打印技術(shù)下的受電弓自動(dòng)下降裝置創(chuàng)新和性能將成為行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)。”

△SLM Solutions的SLM500 3D打印機(jī)

解決復(fù)雜性和安全問(wèn)題

Wabtec之所以選擇采用3D打印技術(shù)，是因?yàn)槠涫茈姽�自�?dòng)降下裝置的傳統(tǒng)生產(chǎn)方法面臨諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)工藝面臨諸多問(wèn)題，包括漏氣、較長(zhǎng)的上市時(shí)間以及復(fù)雜的多供應(yīng)商組件組裝�？紤]到這些裝置在列車(chē)運(yùn)行中的安全要求，精簡(jiǎn)生產(chǎn)流程顯得尤為重要。

通過(guò)增材制造，Wabtec不僅實(shí)現(xiàn)了部件重量和生產(chǎn)時(shí)間的減少，還降低了所需備件的數(shù)量，從而簡(jiǎn)化了供應(yīng)鏈管理。這種減少零件數(shù)量的方法有助于降低生命周期成本，因?yàn)樗鼫p輕了維護(hù)需求，并提高了部件在整個(gè)使用壽命期間的設(shè)計(jì)靈活性。

△圖為Wabtec采用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的受電弓，現(xiàn)在通過(guò)3D打印提升受電弓自動(dòng)下降裝置的產(chǎn)量和性能

然而，向增材制造的轉(zhuǎn)變也帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)。其中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是如何清潔新設(shè)計(jì)的部件內(nèi)部通道，這對(duì)于確保部件的功能性至關(guān)重要。為了解決這一問(wèn)題，Wabtec與尼康SLM Solutions開(kāi)發(fā)了一種專(zhuān)門(mén)針對(duì)增材制造生產(chǎn)部件的清潔工藝。

此外，團(tuán)隊(duì)還對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行了進(jìn)一步調(diào)整，以解決部件在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的振動(dòng)問(wèn)題。這些措施對(duì)確保新3D打印部件符合Wabtec的安全和性能標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。

Wabtec與尼康SLM Solutions的合作體現(xiàn)了公司在鞏固和擴(kuò)展其增材制造能力方面的戰(zhàn)略目標(biāo)，尤其是在現(xiàn)有SLM機(jī)器群的基礎(chǔ)上。此次合作成果標(biāo)志著軌道交通設(shè)備制造領(lǐng)域的一次重要技術(shù)進(jìn)步，預(yù)計(jì)將為行業(yè)樹(shù)立新的性能標(biāo)準(zhǔn)，并推動(dòng)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展。