Stejně jako zástupcům jiných průmyslových odvětví, také výrobcům kolejových vozidel a zabezpečovacích zařízení na železnici vyhovuje rychlost, přesnost a opakovatelnost aditivní výroby. Zejména při výměnách opotřebovaných dílů je možné s 3D technologiemi zkrátit tradičně dlouhé dodací lhůty typické pro konvenční výrobu a snížit výrobní náklady. Ukazují to i pozitivní zkušenosti nadnárodního koncernu Alstom nebo britské Great Western Railway.

Nové díly bez čekání a levně

Alstom patří k největším a nejznámějším výrobcům vlakových souprav na světě. Vedle toho vyvíjí i železniční zabezpečovací zařízení. 3D tisk využívají inženýři Alstomu při výměně zastaralých dílů, konkrétně kabelových průchodek ve vlacích a izolačních desek v železničních elektrických zařízeních. V obou případech bylo nutné zvolit odolný materiál splňující potřebné normy pro požární bezpečnost na železnici.

Alstom proto oslovil společnost Stratasys, jejíž zakladatel vyvinul a nechal si patentovat technologii FDM (Fused Deposition Modeling). Stratasys pro spolupráci s Alstomem zvolil termoplastový filament Kimya PC-FR s nehořlavými vlastnostmi. Jedná se o certifikovaný materiál na bázi polykarbonátu se zpomalovačem hoření, který je stejně pevný a odolný jako standardní polykarbonát, má dobrou rozměrovou stabilitu a disponuje vysokou teplotou skelného přechodu.

Výsledné produkty jsou v naprostém souladu s bezpečnostními předpisy uplatňovanými na evropských tratích. Je možné je vyrábět v menších sériích, což je ideální řešení pro výměnu zastaralých či opotřebovaných dílů, a díky 3D tisku není potřeba zabývat se dlouhými dodacími lhůtami nebo dostupností materiálu. To přináší efektivitu v podobě časových i nákladových úspor. Nezanedbatelnou výhodou 3D tisku je zároveň jeho designová flexibilita.

Udržitelně díky aditivní výrobě

Zajímavým způsobem akcelerovala technologie 3D tisku proměnu britské železnice. Po nemalé části ostrovních kolejí musejí kvůli chybějícímu nadzemnímu vedení jezdit dieselové lokomotivy. Jejich provoz je ale drahý a svou daň si vybírá i životní prostředí. Společnost Great Western Railway (GWR), která provozuje spoje na jihozápadě Velké Británie, proto přišla s nápadem a ze železničních vozů určených původně k sešrotování postavila moderní jednotku, kterou pohánějí dobíjecí baterie. Důmyslná technologie pro pohon baterie, která se ve stanici nabíjí přes vodivé kolejnice, však vyžadovala i bezpečnou vnější ochranu. Pomocí 3D tiskárny od Stratasysu si GWR nechala zhotovit kryty celého zařízení. Technici přitom museli podobně jako jejich kolegové z Alstomu brát ohledy na kvalitativní a technické nároky na použitý materiál, ale také na prostorová omezení pod vlakem.

Kryty jsou proto vytištěny z materiálu ULTEM 9085 s velmi dobrými protipožárními vlastnostmi. GWR ho podrobila rozsáhlému testování a obdržela tak požadované certifikace pro široké teplotní rozpětí od –54 °C do 149 °C. Jedná se o další důkaz toho, jak 3D tisk může přispět k adaptaci průmyslu na jeho novou, emisemi zbytečně nezatěžovanou éru.

Přehodit pomyslnou výhybku je vzhledem k současným možnostem aditivní výroby a jejím prokazatelným benefitům jednodušší, než by se mohlo zdát. Špičkové materiály vyhovující přísné evropské legislativě umožňují používat aditivní technologie i na kolejích.

Daniel Adam Autor článku je spoluzakladatel a CEO společnosti 3Dees Industries.