Angel Trains sperimenta i primi componenti stampati 3D grazie a Stratasys e DB ESG

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Angel Trains, società britannica leader nel leasing di treni, ha deciso di unire le forze con il leader della stampa 3D Stratasys e la società di consulenza DB ESG per testare i primi componenti stampati in 3D all’interno di un treno passeggeri in servizio nel Regno Unito. In particolare, si tratta di quattro braccioli per passeggeri e sette maniglioni, che sono stati installati sui treni Chiltern Railways.

La collaborazione intersettoriale tra Angel Trains, DB ESG e Stratasys mira a sfruttare la stampa 3D nella risoluzione dei problemi relativi alla sostituzione delle parti obsolete nel settore ferroviario del Regno Unito. A differenza del settore automobilistico, dove i veicoli dei marchi più venduti vengono prodotti in massa in milioni l’anno, il numero di flotte nel settore ferroviario è molto ridotto e, in alcuni casi, persino datato.

In tempi recenti, abbiamo riscontrato tra gli operatori una crescente preoccupazione per l’approvvigionamento di parti di ricambio per le flotte di treni più vecchi a un costo ragionevole e in un breve lasso di tempo, che si sta rilevando sempre più difficile”, spiega James Brown, Data and Performance Engineer presso Angel Trains. “Il problema è che i metodi di produzione tradizionali rendono conveniente produrre alti volumi di pezzi di ricambio, anche se un operatore potrebbe aver bisogno di sostituire solo alcune parti obsolete del treno. Inoltre, i tempi di lavorazione possono richiedere mesi. Questo è il motivo per cui abbiamo collaborato con DB ESG e Stratasys, dimostrando come gli operatori possono superare questi ostacoli utilizzando la stampa 3D per produrre l’esatta quantità di parti di cui hanno bisogno a una frazione del tempo e del costo dei metodi tradizionali”.

Il successo del test dimostra come la stampa 3D possa, allo stato attuale, aiutare gli operatori ferroviari ad accelerare la sostituzione delle parti obsolete, consentendo loro di rimettere in servizio più rapidamente i treni e di migliorarne la manutenzione, con forti benefici per quanto riguarda tempistiche e costi di realizzazione. Tali efficienze in termini sono esemplificate dal bracciolo attualmente in servizio con Chiltern Railways: il tempo di lavorazione per questa parte mediante i metodi di produzione convenzionali è di circa quattro mesi, ma con la stampa 3D FDM Stratasys il bracciolo può essere prodotto in una sola settimana – una riduzione dei tempi di quasi il 94%.

In modo simile, nel caso del maniglione, la parte di ricambio era obsoleta e l’azienda fornitrice originaria non era più operativa. Di conseguenza, per realizzare altre parti sarebbe stato necessario un nuovo strumento di produzione, con un costo di circa 15.000 sterline e un tempo di lavorazione di due mesi e mezzo. Con la stampa 3D, i sette maniglioni richiesti sono stati prodotti a un costo per parte notevolmente inferiore, in tre settimane.

DB ESG ha contribuito al progetto condcendo un test completo su una gamma di materiali di stampa 3D di livello industriale per garantire la conformità, per la prima volta, delle parti stampate in 3D allo standard EN45545-2 del settore ferroviario del Regno Unito. Le parti finali sono state stampate in 3D utilizzando la Stampante 3D Fortus 450mc Production basata su FDM di Stratasys con la resina ULTEM 9085, certificata per gli standard relativi a fiamme, fumo e tossicità del settore ferroviario.

Il conseguimento della certificazione rimuove un grave ostacolo che ha impedito un’implementazione più diffusa della stampa 3D tra i treni del Regno Unito“, ha dichiarato Martin Stevens, Direttore del reparto di ingegneria meccanica di DB ESG. “Il nostro ruolo in questo progetto è stato quello di studiare la progettazione, la produzione e la finitura delle parti FDM, verificando che le parti fossero conformi agli standard ferroviari e che funzionassero negli ambienti operativi. Abbiamo anche ottimizzato la progettazione dei componenti della produzione FDM”.

Dopo il successo della prova, il gruppo ha definito un processo ripetibile che produce parti conformi agli standard del settore ferroviario e adatte a essere utilizzate nei veicoli dei passeggeri. Viste le risposte positive ricevute dagli operatori ferroviari, il consorzio, composto da tre entità, prevede ora di avviare il test successivo con Great Western Railway, che pianifica di integrare i componenti stampati in 3D in una selezione dei suoi treni nei prossimi mesi.

Avendo dimostrato con successo la fattibilità delle parti stampate in 3D all’interno dei treni nel Regno Unito, l’impatto sulla tradizionale catena di approvvigionamento del settore ferroviario può essere trasformativo“, ha sottolineato Yann Rageul, responsabile degli account strategici dell’EMEA presso Stratasys. “Gli operatori ferroviari possono sradicare i problemi associati agli inventari fisici costruendo una libreria di inventari digitali che possono essere stampati in 3D come e quando ne hanno bisogno, ovunque ne abbiano bisogno e nella quantità esatta richiesta. Stiamo assistendo a una nuova era della vera produzione on demand senza sprechi”.

Autore Matteo Maggioni

Laureato in Scienze Giuridiche presso l’Università degli Studi di Milano, nel corso degli anni Matteo si è specializzato nel mercato delle New Technologies, concentrandosi particolarmente sul mercato della stampa 3D e sulle sue possibili applicazioni nel mondo dell'Industria 4.0.

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