南極熊導讀：3D打印在鐵路行業的應用起始漸落頭角。

3D打印已廣泛應用于各樣行業，本文重點回顧增材制造技術在鐵路行業的應用。3D打印制造技術有非常多優良，尤其是在速度和生產成本方面。無論是為火車設計扶手、座椅還是其他部件，增材制造在許多狀況下都被證明是一種非常可行的替代傳統制造的方法。為了更好地認識3D打印在鐵路行業的區別用途，讓咱們回顧一下鐵路行業中有些利用增材制造技術的最杰出的項目。

SNCF：3D打印備件減少庫存

法國鐵路行業的重點參與者SNCF（法國國家鐵路機構）已將增材制造運用到平常的生產制造中，能夠更快地設計備件，避免長期停運。SNCF設備總監Bruno Langlois解釋說：“為保證列車可用性，SNCF必須能夠在同一天更換有缺陷的部件。然而，因為列車由海量零件構成，咱們必須管理海量庫存。借助增材制造，咱們能夠按照需要制造零件減少庫存。”2021年，SNCF宣布集成3YOURMIND軟件，能夠識別和鑒定能夠3D打印的備件。利用此軟件SNCF在30,000多個備件中確定了能夠運用AM制造的10.3%的3D打印部件，并將交付時間縮短了85%。

Alstom（阿爾斯通）：3D打印備件

●Alstom，是一家大型的法國機構，總部位置于法國巴黎周邊，其重點業務為電力及軌道交通基本設備。

2016年，Alstom推出了“將來工業”計劃，增材制造在其中發揮了重點功效。Alstom相信3D技術在鐵路行業必定會產生額外的價值，尤其是在得到靈活性和減少可能導致重大財務損失的停運方面。2021年，Alstom提出了關于電車軌道的詳細案例科研，利用3D打印設計出由TPU 92A制成的排水塞，防止前燈破裂。在48小時內打印了十幾個零件，將固定成本降低了80%。（一般，需要45天才可收到更換零件）

△經過利用 3D 打印，Alstom能夠運用靈活且堅固的材料更快地進行設計（照片源自：Alstom）

POLGAR KFT：3D打印座椅原型

●POLGARKFT：匈牙利汽車零部件制造商

做為汽車行業的零部件制造商，Polgar為火車設計了有些零部件。它運用Omni3D的Factory 2.0工業3D打印機，并與機構Metris 3D合作，Polgar 3D打印了原型座椅。該機構暗示，它顯著降低了原型制作成本，節省了370,000歐元，即成本的90%。Polgar彌補說，它能夠在短短三周內完成該部分，而傳統辦法需要16周。為了設計相對很強的部分，座椅在組裝之前被打印在區別的組件中。

△3D打印座椅的原型（照片源自：Polgar）

Renfe：3D打印備件

●Renfe是西班牙國有重點鐵路運行商,可供給包含地區鐵路運營和高速城際列車在內的各級鐵路運營。

Renfe是西班牙領先的鐵路運輸機構，它持有一個制造和守護分部，該分部集成為了一系列用于研發備件的3D技術。這些新技術的整合應該使Renfe能夠制造備件以及小批量和快速交付訂單。與其他傳統辦法相比，增材制造的優良是在制造零件時節省了成本和時間，這亦是她們將日前市場上最先進的辦法整合到她們的業務中的目的的一部分。

△位置于馬德里的試點中心（照片源自：Renfe）

Run2Rail 項目

歐洲Run2Rail項目于2018年起步，由University of Huddersfield（哈德斯菲爾德大學）鐵路科研所(IRR)的Simon Iwnicki教授領導，旨在改變火車制造流程。科研人員期盼運用3D打印和碳纖維來設計更輕、更安全、更安靜的火車。因為所運用的復合材料和技術，參與該項目的人相信她們將能夠制造擁有繁雜幾何形狀的零件，達到重量減輕但強度增多的目的。Simon Iwnicki教授解釋說，3D打印將使制造小型部件作為可能，例如軸箱或軸承零件。Run2Rail匯集了不少于15個歐洲合作伙伴，同期亦期盼減少歐洲鐵路行業的生態足跡。

Angel Trains與Stratasys合作

●Angel Trains是一家貨物和客運車輛供給商，服務于英國和歐洲大陸市場。

英國火車租賃專家AngelTrains與ESG Rail和Stratasys合作設計了有些專門用于火車內部的部件。她們期盼經過3D打印技術改變鐵路行業并供給更快、更重要且更經濟的制造辦法。日前，項目成員已然運用Stratasys FD 打印機設計了扶手、把手和折疊架。AngelTrains暗示她們運用了美國制造商Antero 800 NA燈絲，這是一種由PEKK制成的材料，比傳統的熱塑性塑料擁有更好的性能。

△3D打印平板電腦（照片源自：Angel Trains）

HS2運用混凝土3D 打印

●英國高速鐵路2號（HighSpeed 2）即英國HS2工程，是英國政府于2012年1月8日準許的一項高鐵工程，首期投資達到320億英鎊，預計2033年全線投入運營。

HS2被認為是一種不僅能夠改善英國基本設備的方式，還能夠為旅行者供給更環保的交通選取。減少環境污染和減少制導致本始終是該項目的目的。出倫敦隧道承包商SCS JV(Skanska Costain STRABAG Joint Venture)已運用混凝土3D打印來實現其建造這條鐵路的以上目的。SCS JV計劃運用計算機操作的設備人打印混凝土，能夠在現場制作所需結構。

△HS2完成后的外觀（照片源自：HS2 Ltd）

NS進入3D技術世界

●NS是荷蘭重點的鐵路機構，負責運營荷蘭的鐵路系統。

Nederlandse Spoorwegen (NS)公司宣布為火車的20個部件進行3D打印。它不僅專注于增材制造，還采用了其他類型的技術，例如3D掃描儀和數字化。NS叫作，他們已然能夠制造繁雜且難以復制的零件，例如儀表板框架。她們對舊模型進行3D掃描，而后運用增材制造創建新組件。NS 這種集成有助于顯著減少制造時間和守護過程。

△3D打印部件示例（照片源自：Nederlandse Spoorwegen）

Bombardier Transportation與Stratasys的合作伙伴關系

●龐巴迪運輸（Bombardier Transportation）是龐巴迪機構集團的子機構之一，負責供應鐵路設備，亦是全世界最大的鐵路設備制造及服務機構。

Bombardier Transportation是世界知名的軌道車輛制造機構。，這家總部位置于德國的機構與 3D打印行業的領先機構之一Stratasys合作已有一段時間。Stratasys使Bombardier Transportation能夠生產各樣原型、工具以及火車和有軌電車的最后零件——所有這些都來自3D打印機！因為運用了增材制造，Bombardier Transportation能夠減少成本并加強時間效率。StratasysF900 3D打印機的打印體積為914x610x914mm尤其適合Bombardier Transportation的3D打印風管、守護外殼和電纜橋架。

△BombardierTransportation正在經過運用Stratasys F900進行制造。（照片源自：Bombardier Transportation）

Mobility Goes Additive 自由應用3D打印

●Mobility goes Additive（MGA）是德國的一家機構，可為運輸業供給3D打印部件。

總部位置于柏林的Mobility Goes Additive (MGA)數年來始終專注于增材制造。MGA的目的很知道：使3D打印在鐵路分部和全部交通分部的運用民主化。在2019年，鐵路分部的第1個3D打印組件得到準許。詳細來講，這是一種由金屬制成的制動懸架，此刻在Hamburg的輕軌中運用。針對成立于2017年的MGA，制動組件的準許得益于與眾多合作伙伴的合作：西門子交通、德國鐵路機構和弗勞恩霍夫科研所。最后，在最后準許3D打印部件之前，TüV還進行了必要的質量保準。

Union Pacific集成3D打印

●UP：北美地區最大的鐵路機構之一，太平洋聯合鐵路機構(Union Pacific Railroad)承擔美國西部三分之二地區的貨物運輸，運輸線路全長3萬6千英里。

與許多其他大陸，尤其是歐洲和亞洲區別，商場鐵路運輸在美國并不那樣明顯。話雖如此，鐵路仍然穿越美國，重點用于貨運，在美國經濟中發揮著關鍵功效。聯合太平洋(UP)早在2013年，就起始經過增材制造技術，幫忙機車運行更安全、更有效。盡管她們無透露運用了那些3D打印技術，但顯然該機構已將3D打印廣泛用于原型制作。

△照片源自：聯合太平洋鐵路機構

CAF將增材制造用于火車部件

●RL Components是CAFManufacturing的子機構，CAF Manufacturing是一家致力于制造火車和鐵路設備的西班牙機構。

幾年前，CAF研發了第1輛集成為了一系列3D打印前端組件的輕軌車輛。該項目與薩拉戈薩有軌電車一塊進行，為CAF Urbos車輛設計和制造零件。為此，她們運用了先進聚合物的3D打印，這些聚合物符合最嚴格的鐵路行業關于火災和煙霧的規定。另外，該技術在備件供應方面被視為擁有競爭力的替代方法。同期，RL Components還能夠運用3D掃描研發備件的逆向工程。

△項目背面的團隊（照片源自：CAF Manufacturing / Zaragoza Tramway）

siemens Mobility Services和Fortus 450mc

●Siemens Mobility Services：做為西門子基本設備與城市業務行業的一個分部，是一家國際領先的鐵路車輛及關聯服務供應商。

iemens Mobility Services自2020 年敗興始終運用3D打印服務。它運用Stratasys研發的Fortus 450mc 3D打印機進行鐵路行業的創新制造。Siemens Mobility Service投資的原由很知道：經過增材制造，該機構期盼能夠在重要部件的生產和守護中更加靈活有效。尤其是，某些火車模型和關聯備件在某些狀況下再也不生產，這使得維修工作變得更加困難。

△SiemensMobility Services運用來自3D打印機構Stratasys的技術（照片源自：Siemens Mobility Services）

Deutsche Bahn應用增材制造

●德國鐵路股份機構（Deutsche Bahn AG）通常簡叫作為德國鐵路（DB），是一家總部設于柏林的德國國有運輸機構，于1994年在法蘭克福創立。

自從收購和海量運用大尺寸3D打印機敗興，DB始終與時俱進。這家德國壟斷機構重點運用增材制造來守護其列車，以提有效率和速度。因此呢，除了用于火車維修的工具外，準確地說是由于塑料制成的備件，已然在運用3D打印機生產。DB早在2021年就暗示將利用增材制造技術，由于這將使她們能夠在現場持有必要的備件庫存，而不必思慮供應鏈問題和原材料短缺問題。

△德國鐵路以其創新性而聞名（照片源自：德國鐵路）