盛世嫡妃凤轻小说,懒人听书,手机推荐排行榜

鐵路運輸業應用3D打印技術邁入21世紀

魔猴君行業資訊 1423天前

人氣 1118

地區基礎設施的未來。由于這些原因，至關重要的是，在采用新的，可能更精簡的制造技術方面，鐵路行業必須保持領先地位。 Wabtec Corporation是對該行業采用至關重要的業務之一，該公司已成為3D打印技術的早期采用者，用于制造火車端部零件。

Wabtec全球增材制造（AM）負責人Jennifer Coyne表示，Wabtec（NYSE：WAB）的市值為139.6億美元，是機車以及貨運和旅客運輸解決方案的制造商。該公司的根源于1869年成立的西屋制動公司（WABCO）。作為WABCO已有很長的歷史，Wabtec最終在1999年由WABCO和MotivePower合并成立了自己的公司，并擁有下一個大型公司于2019年與GE Transportation合并后開始運營。隨著進入鐵路制造的新紀元，Wabtec已開始生產功率高達4,000馬力（3兆瓦）的機車，并探索全電動火車。

Wabtec已成為GE Additive的H1金屬粘結劑噴射系統的早期用戶

最近在3DPOD上亮相的Coyne指出，3D打印在2015-2016年作為原型技術進入了人們視野，金屬增材制造成為2017年公司戰略的一部分。“那是我們組建團隊并開始討論和思考生產零件的時候。自2017年以來，我一直領導該團隊。這是一個漸進的增長過程，但可能比大多數過程要快一點，因為我們在投資，組建團隊和建立實驗室以積極服務于內部業務以及我們的顧客。”

該團隊在賓夕法尼亞州西北部地區設有實驗室，那里有Wabtec的大部分塑料和原型制作。在格羅夫城，該公司專注于使用粘合劑噴射和激光粉末床熔合（LPBF）的鋼材和其他金屬。特別是，Wabtec已成為GE Additive的H1粘合劑噴射技術的早期客戶。北美最新的工廠將位于匹茲堡的91鄰里（Neighborhood 91），該工廠將致力于向過境客戶提供LPBF鋁制零件。在印度的班加羅爾，Wabtec還使用惠普的Multi Jet Fusion為客戶進行3D打印工業零件。

3D打印的組件范圍從適配器和用于制動控制器的IOT防護罩到定制的點膠針頭和傳感器支架

Coyne可能認為Wabtec的加成策略“相當激進”，因此低估了它。與大多數行業相比，除可能的航空航天業外，Wabtec的3D打印增長僅與GE自身相匹配。自Coyne來自GE Transportation以來，這是有道理的。 Wabtec設定了與GE一樣對添加劑的期望，并設定了到2025年3D打印25,000個零件的目標。2019年是該公司在火車上生產零件的第一年。總共有1200個單獨印刷的副本，包含12個不同部分。原型零件的數量也差不多。

為此，Coyne說她想逐步增加3D打印生產的系列零件的數量。去年，它是12個獨特的生產組件。今年，它的數量增加到25個。該公司將力爭使這個數字翻倍，以便到明年，Wabtec的添加劑部門將成為“一臺成熟的，上油良好的機器，以便我們可以真正地從那里擴展”，就像Coyne所說的那樣。雖然，COVID-19幾乎減慢了每個行業的發展速度，但Coyne說，將GE Transportation與Wabtec整合還存在一些挑戰，因為她以前只處理貨運，現在也必須處理過境問題。此外，前一家公司的客戶大多位于北美，但隨著Wabtec合并，客戶更多地分布在國外。

“起初，我們有很多發動機零件，我們在其中找到了成功的地方-例如發動機熱交換器-我們的技術發展日新月異，例如我們的排放標準推動了技術變革，” Coyne說。 “現在，當我們擁有更多樣化的產品組合以及貨運和中轉時，可以快速前進，而且我們擴大了進行增材制造的理由。我們擁有備品備件，這對于運輸來說更加令人擔憂，因為它們使這些運輸工具能夠運行40年以上，因此備件最終成為非常獨特的資產。因此，其中一些零件很難獲得備件，因為供應商可能會倒閉等。然后他們還關心輕量化，這是房屋貨運方面從未做到的事情。因此，這是我們發現添加劑實際上帶來很多價值的另一個優勢。”

Coyne能夠詳細說明3D打印與運輸相比提供運費的不同價值主張。在貨運中，實際上必須要有重量才能將車輪保持在軌道上，以便輪轂可以更硬地拉動并抓住軌道。反過來，3D打印一直在提高生產效率以及引擎的可靠性，而不是減輕重量。該公司能夠縮小熱交換器的尺寸，同時使它們更有效，更可靠地從發動機排出廢熱。在熱交換器和渦輪增壓器零件的批量生產中使用添加劑技術的好處是，交貨時間減少了80％，庫存減少了75％至80％。

相比之下，運輸更著重于減輕體重。受到3D打印影響的零件包括氣動閥和具有大量內部通道的部件，這些通道通常需要大量的機械加工和精加工。在為運輸火車準備零件時，Wabtec能夠將重量減輕75％，從7公斤減輕到了兩個半。

Wabtec還是歐洲Mobility Goes Additive組織的成員，該組織在鐵路3D打印行業的正規化方面非常成功，以至于已經擴展到創建醫療3D打印網絡。據Coyne稱，與美國相比，歐洲對3D打印的采用已經非常成熟，部分原因是添加劑比運輸更適合產品線。特別是，歐洲公司似乎希望通過零件合并來執行輕量化。

美國和歐洲之間的一大不同之處是使用鐵路進行整體運輸，包括長途運輸。支持綠色新政方式使美國基礎設施更具可持續性的方法的擁護者們提倡在該國使用高鐵。當被問及美國高鐵的發展時，科恩建議軌道交通將在城市地區繼續發展，但對于長途國家旅行而言則不那么容易。“我們對公共交通的看法有所不同，這是因為美國與歐洲和亞太地區的人口密度較高。只是，我們面臨著更大的城市進一步挑戰的挑戰，我的觀點是，我們將繼續看到城市中的人員搬運者有更多的發展和技術進步，但是用鐵路在全國各地搬運人和在鐵路中在全國搬運貨物一樣不現實也不經濟。美國我們剛剛發布了一份可持續發展報告，其中僅討論了鐵路效率與卡車效率（例如，搬運貨物）的關系。當您談論類似的事情時，這確實很有意義，但是當您談論搬遷人員時，這里和世界其他地方總是看起來不一樣。”

如果不了解經濟學，以及航空和鐵路運輸公司，石油巨頭以及美國政府之間可能的關系，那么在美國發展高鐵似乎也不是完全不可能的。總土地面積比美國大城市中心也彼此分散，但高鐵比任何其他國家都高。美國高鐵協會會長安迪·昆茲（Andy Kunz）認為，這可能是更多的石油利益問題，阻礙了該國的高鐵和公共交通。

即使高鐵不是美國的長途運輸解決方案，一些城市環境規劃人員仍然認為，電氣化對于向可再生能源的過渡至關重要。在這方面，Wabtec已開發了由20,000個電池單元組成的100％電池供電的貨運機車，并配備了行程優化系統，可優化能量分配。在2021年第一季度進行的一項試點計劃中，該電池機車將與柴油機車一起在混合動力機車中運行，該機車在加利福尼亞州圣華金河谷（San Joaquin valley）上行駛了350英里。