پرینت سه بعدی در صنعت حمل ‌و نقل ریلی

فناوری پرینت سه بعدی مزایای بسیاری را به ویژه از نظر سرعت و هزینه تولید، برای فعالان در صنعت حمل ‌و نقل ریلی ارائه می دهد. تکنولوژی پرینتر سه بعدی ثابت کرده است که در بسیاری از مواقع چه برای طراحی تکیه‌گاه‌ ها، صندلی‌ ها یا سایر اجزای قطار جایگزین مناسبی است. به منظور درک بهتر کاربردهای مختلف پرینت سه بعدی در صنعت حمل ‌و نقل ریلی، در این مقاله برخی از برجسته ترین پروژه های این صنعت را بررسی کرده ایم.

فهرست محتوای مقاله

تعمیر و نگهداری قطار با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

شرکت SNCF، بازیگر اصلی صنعت حمل ‌و نقل ریلی فرانسه، تکنولوژی پرینت سه بعدی را به منظور افزایش سرعت طراحی قطعات یدکی و در نتیجه جلوگیری از توقف طولانی مدت قطار ها، در فعالیت های خود ادغام کرده است. Bruno Langlois ، مدیر تجهیزات شرکت SNCF در اینباره توضیح داد: ” SNCFبرای اطمینان از در دسترس بودن قطارها، باید بتواند یک قطعه معیوب را در همان روز تعویض کند. با این حال، از آنجایی که قطارها از تعداد زیادی قطعه تشکیل شده اند، ما باید انبار بزرگی را مدیریت کنیم. با با استفاده از ساخت افزایشی می‌توانیم با ایجاد قطعات در صورت نیاز انبار ها را کاهش دهیم.” این شرکت در سال ۲۰۲۱ از ادغام نرم افزار ۳YOURMIND برای شناسایی و اعتبارسنجی قطعات یدکی قابل چاپ سه بعدی خبر داد. در آن زمان، این راه حل زمان تحویل قطعات را تا ۸۵ درصد کاهش داد، آماری که مطمئناً از آن زمان افزایش یافته است.

تعمیر و نگهداری قطار با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

شرکت Alstom و پرینت سه بعدی قطعات یدکی

شرکت Alstom در سال ۲۰۱۶ برنامه «Industry of the Future » خود را ارائه کرد که فناوری پرینت سه بعدی نقش کلیدی را در آن ایفا می کند. این گروه با آگاهی از مزایای فناوری ‌های سه بعدی در بخش حمل و نقل ریلی، به ‌ویژه زمانی که نوبت به انعطاف‌پذیری و کاهش زمان خرابی می ‌رسد که می‌تواند زیان ‌های مالی سنگین را به حداقل برساند، این فناوری را مورد استفاده قرار داده است. این شرکت فرانسوی در سال ۲۰۲۱، یک مطالعه موردی مشخص در مورد ترامواها، به طور دقیق تر برای شبکه Algerian Setif، ارائه کرد. این شرکت به لطف مرکز چاپ سه بعدی خود توانست درپوش های تخلیه از جنس TPU 92A را طراحی کرده و از شکستن چراغ های جلو جلوگیری کند. ۱۲ قطعه در ۴۸ ساعت چاپ شدند که هزینه های ثابت را ۸۰ درصد کاهش داده است. به طور معمول دریافت قطعه تعویضی ۴۵ روز طول می کشد.

شرکت Alstom و پرینت سه بعدی قطعات یدکی

پرینت سه بعدی نمونه اولیه صندلی شرکتPolgar

شرکتPolgar که سازنده قطعات برای صنعت خودرو است، قطعاتی را برای قطارها نیز طراحی می کند. این شرکت با استفاده از یک چاپگر سه بعدی صنعتی و با مشارکت یک شرکت اسکن سه بعدی، نمونه اولیه صندلی را پرینت سه بعدی کرده است. این شرکت با استفاده از فناوری های سه بعدی توانست هزینه نمونه سازی را به میزان قابل توجهی معادل ۳۷۰۰۰۰ یورو یا ۹۰ درصد تولید کاهش دهد. شرکتPolgar توانست این قطعه را تنها در سه هفته به پایان برساند، این در حالی است که ساخت آن با استفاده از روش های سنتی به ۱۶ هفته زمان نیاز دارد. این صندلی به دلیل بزرگی قبل از مونتاژ در اجزای مختلف چاپ شد.

پرینت سه بعدی نمونه اولیه صندلی شرکتPolgar

پرینت سه بعدی قطعات یدکی توسط شرکت Renfe

یک شرکت پیشرو در صنعت حمل و نقل ریلی در اسپانیا به نام Renfe، دارای یک بخش ساخت و نگهداری می باشد که طیف وسیعی از فناوری های سه بعدی را برای توسعه قطعات یدکی در آن ادغام کرده است. این مرکز آزمایشی واقع در مادرید، بخش هایی را برای تجهیزات پرینت سه بعدی پلیمری، عملیات پس پردازش، اسکن سه بعدی و راه حل های مهندسی معکوس اختصاص داده است. ادغام این فناوری ‌های جدیدRenfe را قادر ساخت قطعات یدکی و همچنین سفارشات دسته ‌ای کوچک را در مدت زمان کوتاهی توسعه دهد. از جمله مزایای فناوری های سه بعدی برای این شرکت، صرفه جویی در هزینه و زمان ساخت قطعات در مقایسه با سایر روش های سنتی است. این دستاورد بخشی از هدف آنها برای ادغام پیشرفته ترین روش های موجود در بازار در کسب و کارشان بود.

پرینت سه بعدی قطعات یدکی توسط شرکت Renfe

پروژه پرینت سه بعدی Run2Rail

پروژه Run2Rail اروپا در سال ۲۰۱۸ با هدف تغییر فرآیندهای ساخت قطار، به رهبری پروفسورSimon Iwnicki از مؤسسه تحقیقاتیIRR در دانشگاه هادرسفیلد راه اندازی شد. محققان می‌خواهند از فناوری پرینت سه بعدی و فیبر کربن برای طراحی قطارهای سبک ‌تر، ایمن ‌تر و بی ‌صداتر استفاده کنند. به لطف این فناوری و مواد پرینت سه بعدی کامپوزیت مورد استفاده، دست اندرکاران این پروژه معتقدند که می توانند قطعاتی با هندسه های پیچیده، وزن کاهش یافته و در عین حال استحکام بیشتر بسازند. پروفسور Simon Iwnicki توضیح می دهد که پرینت سه بعدی امکان ساخت قطعات کوچک مانند قطعات بلبرینگ را فراهم می کند. هدف Run2Rail از گرد هم آوردن حداقل ۱۵ شریک اروپایی، کاهش ردپای اکولوژیکی صنعت حمل و نقل ریلی در اروپا است.