• en
  • de
2020-03-10

3D w kolejnictwie

Przemysłowe drukarki 3D są głównie kojarzone z branżą motoryzacyjną, lotniczą czy medyczną. Czy wiesz, że coraz częściej korzystają z nich także producenci pojazdów szynowych? Przeczytaj nasz artykuł i dowiedz się więcej na temat wykorzystania druku 3D w transporcie kolejowym.

Jak druk 3D może wesprzeć branżę kolejową?

Innowacyjne technologie w branży kolejowej wykorzystywane są do produkcji narzędzi, prototypów, stałych elementów wyposażenia oraz nowych i zamiennych części. W jakich sytuacjach branża kolejowa czerpie największe korzyści z druku 3D? Okazuje się, że takich przypadków jest całkiem sporo, a wśród nich można wyróżnić:

  • spełnienie wymagań stworzonych przez nowe uregulowania prawne,
  • poprawa warunków pracy poszczególnych części,
  • poprawa ergonomii pojazdów szynowych,
  • spełnienie dynamicznie zmieniających się oczekiwań pasażerów,
  • integracja dodatkowych funkcji,
  • wymiana części uszkodzonych w wyniku zużycia, wypadków lub wandalizmu.

Technologie 3D – innowacyjne możliwości w branży kolejowej

Jakie realne korzyści przynosi  zastosowanie druku 3D w branży kolejowej? Okazuje się,  że nie ograniczają się one wyłącznie do wytwarzania niestandardowych komponentów pociągów. Praktyka pokazuje, że technologie przyrostowe dostarczają producentom pojazdów szynowych wielu możliwości. Do najważniejszych należą:

  • szybsza i tańsza produkcja,
  • bazowanie na plikach CAD,
  • łatwe odtworzenie nawet bardzo skomplikowanej geometrii,
  • testowanie i certyfikacja w zgodzie ze standardami, przepisami prawa oraz regulacjami związanymi ściśle z branżą kolejową,
  • drukowanie pojedynczych części „na życzenie”,
  • produkcja komponentów złożonych z mniejszej liczby części w stosunku do tych produkowanych konwencjonalnymi metodami,
  • redukcja wagi komponentów,
  • szeroka paleta dostępnych materiałów.

Jak widać, zastosowanie druku 3D w branży kolejowej w znacznym stopniu upraszcza zarówno serwisowanie, jak i unowocześnianie pojazdów szynowych. Ponadto druk 3D jest wolny od wielu ograniczeń typowych dla konwencjonalnych metod produkcji, zapewniając dużą swobodę projektowania części. Ważnym aspektem jest możliwość kształtowania wytrzymałości, wyglądu, wagi oraz wielu innych właściwości drukowanych elementów poprzez odpowiedni dobór materiałów oraz metody druku.  

Pociąg z drukarki 3D? Póki co abstrakcja... ale

Co prawda do pociągu 3D, czyli pojazdu w całości wydrukowanego w 3D, wciąż jeszcze daleko, lecz z biegiem czasu coraz większy procent części dostarczanych do przedsiębiorstw kolejowych jest wykonany z wykorzystaniem technologii 3D. Wiele z tych elementów jest poddawanych testom w wagonach pasażerskich. Takie próby przeprowadzono, wykorzystując m.in. wytworzone w drukarkach 3D uchwyty dla pasażerów, podłokietniki foteli czy wsporniki drzwi. Testy wykazały, że drukowane komponenty nie ustępują tradycyjnym rozwiązaniom pod względem wytrzymałości czy ognioodporności, mając przy tym mniejszą wagę.

Przykładami producentów aktywnie wdrażających technologie 3D w branży kolejowej są Siemens Mobility i Bombardier. Efekty stosowania druku 3D w tej gałęzi przemysłu już teraz są imponujące, choć jego potencjał wciąż nie został w pełni wykorzystany. Trudno jednoznacznie określić kierunek rozwoju branży kolejowej w ciągu najbliższych kilkunastu czy kilkudziesięciu lat, lecz stosowanie technologii addytywnych przynosi na tyle obiecujące rezultaty, że ciężko jest sobie wyobrazić przyszłość tej branży bez drukarek 3D.

Jakie korzyści dla branży kolejowej?

Branża kolejowa jest dziedziną bardzo specyficzną. Pociągi i inne pojazdy szynowe to produkty związane z bardzo dużą skalą finansową, która objawia się w kosztach zarówno samych maszyn, jak i serwisowania czy modernizacji. Straty związane z wyłączeniem tego typu pojazdów z eksploatacji są bardzo wysokie, dlatego tak istotny jest krótki czas wykonania napraw i ulepszeń. Równie ważną kwestią jest stosunkowo długi okres użytkowania pojazdów szynowych, sięgający nawet kilkudziesięciu lat. Wymagania związane z ich stanem technicznym i bezpieczeństwem użytkowania wymuszają na producentach zapewnienie długodystansowego wsparcia. Zarówno utrzymanie linii produkcyjnych dla części niewykorzystywanych w nowych produktach, jak i alternatywa w postaci produkcji jednostkowej i małoseryjnej oznaczają olbrzymie koszty. Alternatywa, którą jest druk 3D, wydaje się więc idealnym rozwiązaniem, z którego producenci nie będą chcieli rezygnować.