With the ability to quickly produce replacement parts on-demand, 3D printing helps operators to better maintain trains and improve the quality of service for passengers

Minneapolis, USA and London, UK, September 24^th, 2019 – Angel Trains, one of Britain’s leading train leasing companies, 3D printing leader Stratasys (NASDAQ: SSYS), engineering consultancy DB ESG and train operator Chiltern Railways have joined forces to trial the first 3D printed parts ever deployed within an in-service passenger train in the UK. These parts include four passenger armrests and seven grab handles, which have been installed on Chiltern Railways trains. The trial’s success to date demonstrates how 3D printing can help train operators accelerate the replacement of obsolete parts, enabling them to get vehicles back into service quicker and better maintain their trains – improving the quality of service for passengers.

The cross-industry collaboration between Angel Trains, DB ESG and Stratasys aims to leverage 3D printing to help overcome issues around the replacement of obsolete parts across the UK rail industry. Unlike the automotive industry, where vehicles from household brands are mass produced in their millions each year, the number of fleets in the rail industry are comparatively very small and, in some cases, over 30 years old. This combination presents several challenges for train operators, especially when it comes to vehicle maintenance and part replacement.

“In recent times, we’ve seen growing concern amongst operators that sourcing replacement parts for older train fleets at a reasonable cost and in a short timeframe is proving increasingly difficult,” explains James Brown, Data and Performance Engineer, Angel Trains.

“The problem is that traditional manufacturing methods only make it cost-effective to produce high volumes of spare parts, even though an operator may only need a few obsolete train parts replaced. In addition, lead times can take months. This is why we have teamed up with DB ESG and Stratasys, showing how operators can overcome these hurdles by using 3D printing to produce the exact amount of parts they need at a fraction of the time and cost of traditional methods,” he adds.

Significant decrease in production cost and lead times

Such cost and time efficiencies are exemplified by the armrest feature currently in-service with Chiltern Railways. According to Brown, the lead time for this part using conventional manufacturing methods would be approximately four months. However, with Stratasys FDM 3D printing, the final armrest can be produced within one week, representing a decrease of almost 94%. Brown believes that savings of up to 50% per part will be achievable.

Similarly, in the case of the grab handle device, the replacement part was obsolete and the original supplier’s business was no longer in operation. As a result, to make more of these parts a new manufacturing tool would have been required, costing up to £15,000 and with a production lead time of two and a half months. With 3D printing, the seven grab handles required were produced at a significantly lower cost per part in three weeks.

“This is an exciting time for the UK rail industry,” continues Brown. “With this technology, train operators can be much more responsive to replacing passenger-facing parts that get damaged or vandalized. A 3D printed replacement part can be produced on-demand and installed immediately. With low-volume production now achievable, we’re also starting to explore how we can leverage 3D printing to customize interiors that are better suited to the passenger commute. For example, we’ve tested 3D printing seat back tables with braille informing the passenger that the toilet is ten rows back from that particular seat. This level of customization is unprecedented and can only be enabled by 3D printing, offering the potential to significantly improve both the servicing of trains and the passenger experience in the future.”

DB ESG conducted comprehensive testing on a range of industrial-grade 3D printing materials to ensure the first-ever compliance to UK rail industry standard EN45545-2 by 3D printed parts. The final parts were 3D printed using Stratasys’ FDM-based Fortus 450mc Production 3D Printer in ULTEM™ 9085 resin, which was certified to the rail industry’s fire, smoke and toxicity standards.

Martin Stevens, Mechanical Engineering Manager DB ESG comments: “Achieving certification removes a major barrier that has prevented more widespread implementation of 3D printing across UK trains. Our role in this project has been to investigate the design, production and finishing of FDM parts, verifying whether the parts comply with rail standards and checking whether they work in the operating environments. We have also optimised the component design of FDM manufacture.”

Phil Andrews, Interim Engineering Director at Chiltern Railways says: “At Chiltern Railways we are excited to be part of this innovative trial using 3D printed parts on our trains. 3D printing has a much quicker turnaround and is more cost-effective than traditional manufacturing methods. With much of our fleet approaching 30 years old, it’s vital that we can source the parts we need as quickly as possible. This trial will play a part in maintaining our industry-leading customer satisfaction scores and ensure our train interiors are maintained to the highest standards.”

Following the success of the trial to date, the group has now established a repeatable process that produces parts compliant with rail industry standards and suitable for use in passenger vehicles. With positive responses received from train operators, the three-way consortium is now set to commence its next trial with Great Western Railway, which plans to integrate 3D printed parts within a selection of trains over the next few months.

Yann Rageul, Head of Strategic Accounts for EMEA at Stratasys, concludes: “Having successfully proven the viability of 3D printed parts within trains in the UK, the impact on the traditional rail industry supply chain can be transformative. Train operators can eradicate the issues associated with physical inventories by building a library of digital inventory that can be 3D printed as and when they need it, wherever they need and in the exact quantity required. We are witnessing a new era of true on-demand production with no waste.”

Grâce à sa capacité à produire rapidement des pièces de rechange à la demande, l’impression 3D aide les opérateurs à assurer une meilleure maintenance des trains et à améliorer la qualité du service aux passagers.

Minneapolis, États-Unis, et Londres, Royaume-Uni, 27 septembre 2019 – Angel Trains, l’une des principales sociétés de location de matériel ferroviaire, Stratasys, le leader de l’impression 3D (NASDAQ: SSYS), la société de conseil en ingénierie, DB ESG, et la compagnie ferroviaire, Chiltern Railways ont uni leurs forces pour tester les pièces imprimées en 3D utilisées pour la première fois dans un train de voyageurs en service au Royaume-Uni. Il s’agit de quatre accoudoirs passagers et sept poignées de maintien installés dans les trains de Chiltern Railways. Le succès de l’essai prouve que l’impression 3D peut aider les compagnies ferroviaires à accélérer le remplacement des pièces obsolètes et par conséquent la remise en service des véhicules, assurer une meilleure maintenance de leurs trains, et donc améliorer la qualité du service aux passagers.

La collaboration intersectorielle entre Angel Trains, DB ESG et Stratasys vise à tirer parti de l’impression 3D pour résoudre les problèmes liés au remplacement des pièces obsolètes dans l’ensemble du secteur ferroviaire britannique. Contrairement à l’industrie automobile, où les véhicules de grandes marques sont chaque année produits en série par millions, dans le secteur ferroviaire, le parc machine est comparativement très réduit et, dans certains cas, vieux de plus de 30 ans. Cette combinaison présente plusieurs défis pour les compagnies ferroviaires, notamment en ce qui concerne la maintenance des véhicules et le remplacement des pièces.

« Ces derniers temps, les exploitants sont de plus en plus inquiets, car l’approvisionnement en pièces de rechange pour les parcs de trains plus anciens, à un coût raisonnable et dans un court laps de temps, s’avère de plus en plus difficile », explique James Brown, ingénieur en données et performances chez Angel Trains.

« Le problème est le suivant : en employant les méthodes de fabrication traditionnelles, seule une production en grands volumes de pièces de rechange s’avère rentable, même dans le cas où un opérateur ne doit remplacer que quelques pièces obsolètes. De plus, les délais peuvent s’étendre sur des mois. Voilà pourquoi nous avons fait équipe avec DB ESG et Stratasys, pour montrer comment les opérateurs peuvent surmonter ces obstacles en utilisant l’impression 3D pour produire le nombre exact de pièces dont ils ont besoin pour une fraction du temps et du coût nécessaires avec les méthodes traditionnelles », ajoute-t-il.

Diminution significative des coûts et délais de production

L’accoudoir actuellement en service chez Chiltern Railways illustre parfaitement les économies de temps et d’argent réalisées. Selon M. Brown, la fabrication de cette pièce selon les méthodes traditionnelles prendrait environ quatre mois. Avec l’impression 3D FDM de Stratasys, l’accoudoir final peut être produit en une semaine, ce qui représente une diminution de près de 94 %. M. Brown est convaincu que l’on peut parvenir à réduire de moitié le coût de chaque pièce.

De même, dans le cas du dispositif de poignée de maintien, la pièce de rechange était obsolète et l’entreprise du fournisseur initial n’était plus en activité. Par conséquent, pour fabriquer davantage de ces pièces, il aurait fallu un nouvel outil de fabrication, dont le coût pouvait atteindre 15 000 £ et la production s’étendre sur deux mois et demi. Avec l’impression 3D, les sept poignées de maintien nécessaires ont été produites en trois semaines et le coût par pièce a été nettement inférieur.

« Le secteur ferroviaire britannique traverse actuellement une phase passionnante », poursuit M. Brown. « Cette technologie va permettre aux compagnies ferroviaires de remplacer beaucoup plus rapidement des pièces destinées aux voyageurs qui sont endommagées ou vandalisées. Une pièce de rechange imprimée en 3D peut être produite sur demande et installée immédiatement. Avec une production en faible volume désormais possible, nous commençons également à explorer la façon dont nous pouvons tirer parti de l’impression 3D pour personnaliser des intérieurs mieux adaptés aux déplacements des passagers. Nous avons notamment testé l’impression 3D de dossiers de siège avec des informations en braille pour indiquer au passager que les toilettes se trouvent à dix rangées du siège en question. Ce niveau de personnalisation est sans précédent et seule l’impression 3D permet de l’obtenir. Ainsi, à l’avenir, nous pourrons améliorer considérablement la maintenance des trains et l’expérience des passagers ».

DB ESG a effectué des tests complets sur une gamme de matériaux d’impression 3D de qualité industrielle, en vue de garantir la toute première conformité des pièces imprimées en 3D à la norme EN45545-2 du secteur ferroviaire britannique. Les pièces finales ont été imprimées en 3D à l’aide de l’imprimante 3D Fortus 450mc Production de Stratasys, avec la résine ULTEM™ 9085, qui a été certifiée conforme aux normes du secteur ferroviaire en matière de feu, de fumée et de toxicité.

Martin Stevens, responsable de l’ingénierie mécanique chez DB ESG, déclare : « L’obtention de la certification élimine un obstacle majeur qui a empêché une utilisation plus générale de l’impression 3D dans les trains britanniques. Dans le cadre de ce projet, nous avons étudié la conception, la production et la finition des pièces FDM, vérifié leur conformité aux normes ferroviaires et leur bon fonctionnement dans les environnements d’exploitation. Nous avons également optimisé la conception des composants pour la fabrication FDM ».

Selon Phil Andrews, directeur technique par intérim chez Chiltern Railways : « Chez Chiltern Railways, nous sommes ravis de participer à cet essai novateur en utilisant des pièces imprimées en 3D dans nos trains. L’impression 3D offre des délais d’exécution plus rapides et plus rentables que les méthodes de fabrication traditionnelles. Étant donné qu’une grande partie de notre parc approche des 30 ans de service, il est essentiel de pouvoir nous procurer les pièces dont nous avons besoin le plus rapidement possible. Cet essai va contribuer au maintien de notre taux de satisfaction des clients parmi les meilleurs de l’industrie et nous permettre de garantir une maintenance des intérieurs des trains conforme aux normes les plus élevées ».

Compte tenu du succès de l’essai, le groupe a maintenant établi un processus reproductible qui produit des pièces conformes aux normes du secteur ferroviaire et adapté aux wagons de voyageurs. Grâce aux réactions positives des exploitants de trains, le consortium à trois est maintenant prêt à lancer son prochain essai avec la Great Western Railway, qui prévoit d’intégrer des pièces imprimées en 3D dans une sélection de trains au cours des prochains mois.

Yann Rageul, responsable des comptes stratégiques pour l’EMEA chez Stratasys, conclut : « Après avoir prouvé avec succès la viabilité des pièces imprimées en 3D dans les trains du Royaume-Uni, l’impact sur la chaîne d’approvisionnement traditionnelle du secteur ferroviaire peut être transformateur. Les compagnies ferroviaires peuvent éliminer les problèmes liés aux stocks physiques en construisant une bibliothèque de stock numérique que l’on peut imprimer en 3D dès que le besoin s’en fait sentir et dans la quantité exacte requise. Nous assistons au début d’une nouvelle ère de véritable production à la demande, sans gaspillage ».

Durch die Möglichkeit, Ersatzbauteile bei Bedarf schnell zu produzieren, hilft der 3D-Druck den Bahnbetreibern, Züge besser zu warten und die Servicequalität für die Fahrgäste zu verbessern

Minneapolis (USA) und London (Großbritannien), 27. September 2019 – Angel Trains, eine der führenden britischen Leasinggesellschaften für Schienenfahrzeuge, globaler Hersteller für 3D-Druck-Technologien Stratasys (NASDAQ: SSYS), die technische Beratungsfirma DB ESG und der Bahnbetreiber Chiltern Railways testen gemeinsam erstmals in Großbritannien 3D-gedruckte Bauteile in einem im Einsatz befindlichen Personenzug. Bei diesen Bauteilen handelt es sich um vier Armlehnen und sieben Haltegriffe für Fahrgäste, die in Zügen von Chiltern Railways eingebaut wurden. Der bisherige Erfolg des Tests zeigt, wie Bahnbetreiber mittels 3D-Druck alte Bauteile schneller ersetzen, Fahrzeuge schneller wieder in Betrieb nehmen und ihre Züge besser instandhalten und so die Servicequalität für Fahrgäste verbessern können.

Die branchenübergreifende Zusammenarbeit zwischen Angel Trains, DB ESG und Stratasys zielt darauf ab, den 3D-Druck zu nutzen, um Probleme beim Austausch veralteter Bauteile in der gesamten britischen Bahnindustrie zu lösen. Anders als in der Automobilindustrie, in der Fahrzeuge von Haushaltsmarken jedes Jahr millionenfach in Serie gefertigt werden, ist die Anzahl der Züge in der Schienenindustrie vergleichsweise gering und zum Teil über 30 Jahre alt. Bahnbetreiber stellt diese Kombination vor mehrere Herausforderungen, vor allem bei der Instandhaltung und der Erneuerung von Bauteilen.

„In jüngster Zeit machen sich die Betreiber zunehmend Sorgen um die Beschaffung von Ersatzteilen für ältere Züge. Es wird immer schwieriger, diese in kurzer Zeit zu angemessenen Kosten zu bekommen”, erläutert James Brown, Data and Performance Engineer bei Angel Trains.

„Das Problem ist, dass herkömmliche Fertigungsmethoden nur bei hohen Ersatzteil-Stückzahlen rentabel sind, und die Betreiber müssen vielleicht nur einige alte Zugteile erneuern. Unter Umständen gibt es auch Vorlaufzeiten von mehreren Monaten. Deshalb arbeiten wir gemeinsam mit DB ESG und Stratasys daran, wie Betreiber diese Hürden durch den Einsatz von 3D-Druck überwinden können, indem sie bei einem Bruchteil des Kosten- und Zeitaufwands herkömmlicher Methoden die genaue Anzahl der Bauteile fertigen, die sie benötigen”, so Brown.

Bedeutender Rückgang der Produktionskosten und Vorlaufzeiten

Ein Beispiel für diese Kosten- und Zeiteinsparungen sind die zur Zeit bei Chiltern Railways in Betrieb befindlichen Armlehnen. Brown zufolge hätte dieses Bauteil mit herkömmlichen Fertigungsmethoden eine Vorlaufzeit von etwa vier Monaten. Mit der FDM-3D-Drucktechnologie von Stratasys kann hingegen innerhalb von einer Woche eine fertige Armlehne gefertigt werden. Dies ist ein Rückgang um 94%. Brown glaubt, dass pro Bauteil Einsparungen von bis zu 50% möglich sind.

Auch beim Haltegriff musste das alte Bauteil erneuert werden. Aber der ursprüngliche Lieferant hatte seinen Betrieb eingestellt. Zur Herstellung weiterer Bauteile hätte man also ein neues Fertigungswerkzeug benötigt. Dies hätte bis zu 15.000 britische Pfund gekostet und die Vorlaufzeit hätte bei zweieinhalb Monaten gelegen. Mittels 3D-Druck konnten die sieben erforderlichen Haltegriffe in drei Wochen zu weitaus geringeren Kosten pro Bauteil gefertigt werden.

„Es sind spannende Zeiten für die britische Bahnindustrie”, sagt Brown weiter. „Bahnbetreiber können mit dieser Technologie sehr viel besser reagieren, wenn kaputte oder beschädigte Fahrgast-Bauteile erneuert werden müssen. Ein 3D-gedrucktes Ersatzteil kann bei Bedarf gefertigt und sofort eingebaut werden. Da nun geringe Stückzahlen gefertigt werden können, untersuchen wir, wie man 3D-Druck nutzen kann, um die Innenausstattung besser an pendelnde Fahrgäste anzupassen. Wir haben beispielsweise 3D-gedruckte Rückenlehnentische mit Blindenschrift getestet. Fahrgästen wird darauf mitgeteilt, dass sich die Toilette von diesem Sitz aus zehn Reihen weiter hinten befindet. Eine derartige Berücksichtigung von Kundenanforderungen gab es noch nie und ist nur mit 3D-Druck möglich. Der Betrieb von Zügen und das Fahrgasterlebnis kann hierdurch bedeutend verbessert werden.”

DB ESG führte umfassende Tests mit verschiedenen Industriematerialien für den 3D-Druck durch, um sicherzustellen, dass 3D-gedruckte Bauteile erstmals dem britischen Bahnverkehrsstandard EN45545-2 entsprechen. Die endgültigen Bauteile wurden mit dem FDM-basierten 3D-Drucker Fortus 450mc von Stratasys aus dem ULTEM™ 9085 Resin gefertigt, der den Feuer-, Rauch- und Toxizitätsstandards der Bahnindustrie entspricht.

Martin Stevens, Mechanical Engineering Manager bei DB ESG, erläutert: “Mit dem Erhalt der Zertifizierung entfällt ein Hindernis, das der Einführung von 3D-Druck auf breiter Front in britischen Zügen bisher im Wege stand. Unsere Aufgabe bei diesem Projekt bestand darin, das Design, die Produktion und die Endbearbeitung von FDM-Bauteilen zu untersuchen und zu prüfen, ob die Bauteile den Bahnstandards entsprechen und unter den Einsatzbedingungen funktionieren. Zudem haben wir die Gestaltung von Komponenten bei der FDM-Fertigung optimiert.”

Phil Andrews, Interim Engineering Director bei Chiltern Railways sagt: „Chiltern Railways freut sich darüber, in seinen Zügen an diesem innovativen Test mit 3D-gedruckten Bauteilen mitzuwirken. Die Bearbeitungszeiten sind beim 3D-Druck viel schneller und es ist kostengünstiger als herkömmliche Fertigungsmethoden. Viele unserer Züge sind fast dreißig Jahre alt. Deshalb ist es unerlässlich, dass wir die Bauteile so schnell wie möglich beschaffen können. Dieser Test wird sich darauf auswirken, wie wir bei der Kundenzufriedenheit abschneiden, bei der wir in der Branche führend sind. Zudem gewährleistet er auch, dass die Innenausstattung unserer Züge nach höchsten Standards instandgehalten wird.”

Nach den erfolgreich verlaufenen Tests verfügt die Gruppe inzwischen über ein reproduzierbares Verfahren zur Fertigung von Bauteilen, die den Standards der Bahnindustrie entsprechen und für den Einsatz in Fahrgastwagen geeignet sind. Bahnbetreiber reagieren positiv und die Dreiergruppe will nun ihren nächsten Test durchführen, diesmal mit Great Western Railway. Das Unternehmen möchte in den kommenden Monaten in bestimmten Zügen 3D-gedruckte Bauteile einbauen.

Yann Rageul, Head of Strategic Accounts EMEA bei Stratasys, fasst zusammen: „Die Funktionsfähigkeit 3D-gedruckter Bauteile in britischen Zügen konnte erfolgreich nachgewiesen werden und dies kann zu einem Wandel der traditionellen Lieferkette der Bahnindustrie führen. Bahnbetreiber können die Probleme in Verbindung mit physischen Lagerbeständen beseitigen, indem sie eine digitale Inventarsammlung aufbauen, die bei Bedarf überall per 3D-Druck in der genauen erforderlichen Anzahl verfügbar ist. Wir erleben eine neue Ära echter bedarfsgerechter Produktion ohne Abfall.”

Grazie alla capacità di produrre rapidamente parti di ricambio su richiesta, la stampa 3D aiuta gli operatori ad eseguire meglio la manutenzione dei treni e a migliorare la qualità del servizio per i passeggeri.

Minneapolis, Stati Uniti e Londra, Regno Unito, 01 ottobre 2019 – Angel Trains, una delle società britanniche leader nel leasing di treni , Stratasys, leader nella stampa 3D (NASDAQ: SSYS), DB ESG società di consulenza per la progettazione e l’operatore ferroviario Chiltern Railways hanno unito gli sforzi per testare i primi componenti stampati in 3D mai distribuiti prima all’interno di un treno passeggeri in servizio nel Regno Unito. Tali componenti includono quattro braccioli per passeggeri e sette maniglioni, che sono stati installati sui treni Chiltern Railways. Il successo del test, a oggi, dimostra che la stampa 3D può 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 e di conseguenza la qualità del servizio per i passeggeri.

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 al confronto, e in alcuni casi vecchio di oltre 30 anni. Questa combinazione presenta diverse sfide per gli operatori ferroviari, specialmente per quel che riguarda la manutenzione dei veicoli e la sostituzione delle parti.

“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”, aggiunge.

Riduzione significativa del costo di produzione e dei tempi di lavorazione.

Tali efficienze in termini di tempo e costo sono esemplificate dal bracciolo attualmente in servizio con Chiltern Railways. Secondo Brown, il tempo di lavorazione per questa parte mediante i metodi di produzione convenzionali sarebbe di circa quattro mesi. Tuttavia, con la stampa 3D FDM Stratasys il bracciolo finale può essere prodotto in una sola settimana, con una riduzione dei tempi, dunque, di quasi il 94%. Brown ritiene che sarà possibile ottenere un risparmio del 50% per parte.

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 fino a £ 15.000 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.

“Questo è un momento entusiasmante per l’industria ferroviaria del Regno Unito”, continua Brown. “Con questa tecnologia, gli operatori ferroviari possono essere molto più sensibili alla sostituzione di parti rivolte ai passeggeri che vengono danneggiate o vandalizzate. Una parte di ricambio stampata in 3D può essere prodotta su richiesta e installata immediatamente. Con la produzione a basso volume che ora è possibile realizzare, stiamo anche iniziando a esplorare come possiamo sfruttare la stampa 3D per personalizzare gli interni che si adattano meglio al pendolarismo dei passeggeri. Ad esempio, abbiamo testato gli schienali dei sedili con stampa 3D con Braille per informare il passeggero che la toilette è arretrata di dieci file da quel particolare sedile. Questo livello di personalizzazione non ha precedenti e può essere abilitato solo dalla stampa 3D, offrendo il potenziale per migliorare significativamente sia la manutenzione dei treni che l’esperienza dei passeggeri in futuro”.

DB ESG ha condotto 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.

Martin Stevens, Direttore del reparto di ingegneria meccanica di DB ESG commenta: “Il conseguimento della certificazione rimuove un grave ostacolo che ha impedito un’implementazione più diffusa della stampa 3D tra i treni del Regno Unito. 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”.

Phil Andrews, direttore tecnico ad interim presso Chiltern Railways afferma: ” Noi di Chiltern Railways siamo entusiasti di far parte di questa prova innovativa e di utilizzare parti stampate in 3D sui nostri treni. I tempi di completamento della stampa 3D sono molto più rapidi e il processo è più economico rispetto ai metodi di produzione tradizionali. Con gran parte della nostra flotta che si avvicina a 30 anni, è fondamentale poter reperire le parti di cui abbiamo bisogno il più rapidamente possibile. Questa prova contribuirà a mantenere i nostri livelli di soddisfazione dei clienti tra i più alti del settore e assicurerà che gli interni dei nostri treni siano mantenuti ai massimi standard”.

Dopo il successo, a oggi, 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.

Yann Rageul, responsabile degli account strategici dell’EMEA presso Stratasys, conclude: “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. 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”.

Gracias a la capacidad de producir rápidamente piezas de repuesto bajo demanda, la impresión 3D ayuda a los operadores a mantener mejor los trenes y a aumentar la calidad del servicio a los pasajeros.

Minneapolis (EE. UU.) y Londres (Reino Unido), 27 de septiembre de 2019 – Angel Trains, una de las principales empresas de leasing de material ferroviario de Gran Bretaña, Stratasys, líder de la impresión 3D (NASDAQ: SSYS), DB ESG, consultora de ingeniería, y Chiltern Railways, operadora de trenes, han unido sus fuerzas para probar las primeras piezas impresas en 3D implementadas en un tren de pasajeros en servicio en el Reino Unido. Estas piezas incluyen cuatro reposabrazos para pasajeros y siete asas de sujeción, que se han instalado en los trenes de Chiltern Railways. Hasta el momento, el éxito de la prueba demuestra cómo la impresión 3D puede ayudar a los operadores de trenes a acelerar la sustitución de piezas obsoletas, permitiéndoles volver a poner los vehículos en servicio más rápidamente y efectuar un mejor mantenimiento de sus trenes, lo que aumenta la calidad del servicio para los pasajeros.

La colaboración multisectorial entre Angel Trains, DB ESG y Stratasys tiene como objetivo aprovechar la impresión 3D para superar los problemas relacionados con la sustitución de piezas obsoletas en el sector ferroviario del Reino Unido. A diferencia del sector de la automoción, donde los vehículos de marcas nacionales se producen de forma masiva por millones cada año, el número de flotas en el sector ferroviario es comparativamente muy pequeño y, en algunos casos, con más de 30 años. Esta combinación conlleva varios desafíos para los operadores de trenes, especialmente cuando se trata del mantenimiento de vehículos y la sustitución de piezas.

«En los últimos tiempos, hemos visto una mayor preocupación entre los operadores por el hecho de que resulta cada vez más difícil buscar piezas de repuesto para las flotas de trenes más antiguas a un coste razonable y en un plazo corto», explica James Brown, ingeniero de datos y rendimiento de Angel Trains.

«El problema es que los métodos de fabricación tradicionales solo ofrecen rentabilidad en la producción de grandes volúmenes de piezas de repuesto, aunque un operador solo necesite sustituir unas pocas piezas obsoletas del tren. Además, los plazos de entrega pueden alargarse durante meses. Por este motivo nos hemos asociado con DB ESG y Stratasys, lo que demuestra cómo los operadores pueden superar estos obstáculos utilizando la impresión 3D para producir la cantidad exacta de piezas que necesitan en mucho menos tiempo y con un coste mucho más bajo que los métodos tradicionales», añade.

Reducción significativa de los costes de producción y de los plazos de entrega

La característica de apoyabrazos actualmente en servicio con Chiltern Railways es un ejemplo de esta eficiencia en cuanto a costes y tiempo. Según Brown, el plazo de entrega de esta pieza utilizando los métodos de fabricación convencionales sería de aproximadamente cuatro meses. Sin embargo, con la impresión 3D de Stratasys FDM, el reposabrazos final se puede producir en una semana, lo que representa una disminución de casi el 94 %. Brown cree que se podrá obtener un ahorro de hasta el 50 % por pieza.

Del mismo modo, en el caso del asa de sujeción, la pieza de repuesto estaba obsoleta y la empresa del proveedor original ya no estaba en funcionamiento. Como resultado, para fabricar más de estas piezas se habría necesitado una nueva herramienta de fabricación, con un coste de hasta 15 000 libras esterlinas y un plazo de entrega de dos meses y medio. Con la impresión 3D, las siete asas de sujeción necesarias se fabricaron a un coste significativamente inferior por pieza en tres semanas.

«Es un momento emocionante para el sector ferroviario del Reino Unido», continúa Brown. «Con esta tecnología, los operadores de trenes pueden tener mucha más capacidad de respuesta a la hora de sustituir las piezas orientadas al pasajero que se dañan o son objeto de actos de vandalismo. Una pieza de repuesto impresa en 3D se puede fabricar a petición e instalarse inmediatamente. Con la producción de poco volumen que ahora se puede lograr, también estamos empezando a explorar cómo podemos aprovechar la impresión 3D para personalizar los interiores que mejor se adapten a los desplazamientos de los pasajeros. Por ejemplo, hemos probado mesas de respaldo de asiento con impresión 3D con braille que informan al pasajero de que el baño está a diez filas de distancia de ese asiento concreto. Este nivel de personalización no tiene precedentes y solo puede llevarse a cabo mediante la impresión 3D, lo que ofrece la posibilidad de mejorar significativamente tanto el servicio de los trenes como la experiencia de los pasajeros en el futuro».

DB ESG realizó pruebas exhaustivas en una serie de materiales de impresión 3D de calidad industrial para garantizar el primer cumplimiento de la norma EN45545-2 del sector ferroviario del Reino Unido por parte de las piezas impresas en 3D. Las piezas finales se imprimieron en 3D con la impresora 3D de producción Fortus 450mc basada en FDM de Stratasys en resina ULTEM™ 9085, homologada según las normas sobre fuego, humo y toxicidad del sector ferroviario.

Martin Stevens, director de ingeniería mecánica de DB ESG, comenta: «La obtención de la certificación elimina una barrera importante que ha impedido una implementación más generalizada de la impresión 3D en los trenes del Reino Unido. Nuestra función en este proyecto ha sido investigar el diseño, la producción y el acabado de las piezas FDM, verificando si cumplen con las normas ferroviarias y si funcionan en los entornos operativos. También hemos optimizado el diseño de los componentes de la fabricación FDM».

Phil Andrews, director interino de ingeniería de Chiltern Railways, afirma: «En Chiltern Railways estamos encantados de formar parte de esta innovadora prueba utilizando piezas impresas en 3D en nuestros trenes. La impresión 3D tiene un plazo de entrega mucho más rápido y es más rentable que los métodos de fabricación tradicionales. Gran parte de nuestra flota se acerca a los 30 años de antigüedad y es vital que podamos conseguir las piezas que necesitamos lo más rápido posible. Esta prueba desempeñará un papel importante para mantener las puntuaciones de satisfacción del cliente líderes del sector y garantizará que los interiores de nuestros trenes se mantengan con las normas más estrictas».

Tras el éxito de la prueba hasta la fecha, el grupo ha establecido un proceso repetible que produce piezas que cumplen con las normas del sector ferroviario y son adecuadas para su uso en vehículos de pasajeros. El consorcio tripartito ha recibido respuestas positivas de los operadores de trenes y está listo para comenzar su próxima prueba con Great Western Railway, que tiene previsto integrar piezas impresas en 3D en varios trenes en los próximos meses.

Yann Rageul, responsable de cuentas estratégicas para EMEA de Stratasys, concluye: «Tras haber demostrado con éxito la viabilidad de las piezas impresas en 3D en los trenes del Reino Unido, el impacto en la cadena de suministro del sector ferroviario tradicional puede suponer un cambio transformador. Los operadores de trenes pueden erradicar los problemas relacionados con los inventarios físicos mediante la creación de una biblioteca de inventario digital que puede imprimirse en 3D cuando y como lo necesiten, donde y cuando lo necesiten y en la cantidad exacta necesaria. Estamos asistiendo a una nueva era de producción a petición sin desperdicios».