140家公司联合推动3D打印在铁路行业的应用

2023年2月，俄亥俄州一列有毒化学品火车出轨事故受到人们的高度关注，大家把目光纷纷落在了铁路领域。要知道，在交通领域中，增材制造 (AM) 主要的作用之一就是解决安全问题。对此负主要责任的是贸易组织Mobility goes Additive (MGA)，这是一个总部位于德国的国际公司网络，主要关注AM在铁路行业的应用。 3d打印机
△用于蒸汽机车的 3D 打印涡轮机叶轮。图片由德国铁路提供
MGA 的常务董事是Stefanie Brickwede ，他也是德国铁路（德国***铁路）AM 的负责人。Brickwede 监管着一个由全球 140 多家公司组成的协会，这些公司以 MGA成员的身份联合起来组成了13个不同的工作组。其中一个工作组“铁路审批”特别关注安全问题。Brickwede指出，在铁路行业使用增材制造的考虑因素与大多数其他增材制造细分市场的考虑因素不同。

△3D 打印轮组轴承盖。图片由德国铁路提供

△国铁路公司 MGA 董事总经理兼 AM 负责人 Stefanie Brickwede。
举个例子，在航空航天领域，使用增材制造的一大原因是为了轻量化。但由于火车上的负载必须保持在一定数值上，轻量化部件本身并不一定是好事，很容易导致脱轨等重大问题。因此，与飞机或汽车相比，铁路增材制造的目标是复制现有零件的设计。
由于铁路车队通常预计会运营 30-50 年，因此十年以上的维修零件合是行业标准的***限度。例如，德国工业巨头西门子，是AM 的长期支持者，也是 MGA 的成员，在印度签署了其历史上最有价值的铁路合同之一，为期 35 年，这意味着备件需要过长时间的存放。Brickwede 在她的主题演讲中指出，目前，MGA 成员认为高达 10% 的铁路部件可以 3D 打印，最终可能达到 50%。
与其他领域一样，铁路公司可以通过增材制造避免囤积未使用的备件来降低管理费用。不过，除了通过及时生产提高盈利能力之外，铁路运输，尤其是货运铁路运输的安全性会极大的提高。之所以如此，是因为公司可以利用 AM 来提高已经证明的备件的可负担性和可及性，他们可以避免在成本节约和安全性之间做出选择。

此外，已经有一些项目，有意使用 AM 来提高铁路安全。例如，Fraunhofer ILT 项目的一部分，将嵌入式传感器整合到3D打印的轨道部件中，其最终目的是创建一个由人工智能驱动的系统，用于通知铁路公司其车队的状态，并提醒铁路售票员最急需更换的部件。有时铁路部门会运输大量有毒的材料，大大增加了危险性，这种应用可能特别有利于货运铁路运输的安全。
如此庞大、国际化和多方面的合作公司网络的存在表明，铁路行业 3D 打印部件的标准化潜力远高于飞机甚至汽车。