GE 運輸（GE Transportation）最近在InnoTrans 交通技術(shù)展覽會上表示，將借助GE在航空業(yè)務上的3D打印經(jīng)驗研發(fā)軌道機車部件。利用增材制造技術(shù)，可以使部件設計的更加緊湊，減少復雜軌道機車零部件的加工時間。如果早期測試取得成功，到2025年，GE將通過3D打印技術(shù)生產(chǎn)250個機車部件。

更加緊湊的機車發(fā)動機部件

       3D打印技術(shù)節(jié)省了鑄造工序，節(jié)約了模具生產(chǎn)的時間，可以快速生產(chǎn)原型，這樣部件的設計周期將會大幅減少。增材制造對于部件的復雜性不敏感，能夠一次加工完成復雜的組件。以發(fā)動機熱交換器為例，它具有2000個單獨的零件，接頭或焊點，而通過3D打印技術(shù)制造熱交換器，就可以在設計時采用功能集成的設計方案。

      GE運輸表示，粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)是非常適合于制造軌道機車部件的。雖然這些零部件在經(jīng)過粘結(jié)劑噴射3D打印之后還需要在高溫熔爐中進行燒結(jié)，比一些增材制造方法環(huán)節(jié)復雜一些，但該技術(shù)具有一些特有的優(yōu)勢，比如說成本低，可批量生產(chǎn)，打印速度快等。

     GE運輸?shù)囊粋€愿景是，使軌道機車發(fā)動機部件變得更加緊湊，他們在3D打印技術(shù)方面的發(fā)展也是與GE在軌道機車發(fā)動機戰(zhàn)略部署緊密結(jié)合的。GE目前提供的是4000馬力標準和4400馬力標準的機車，為了豐富產(chǎn)品，GE正在實施“電池-柴油混合動力機車”項目，最終的目標是在城市和其他敏感環(huán)境區(qū)域內(nèi)，重型貨運列車僅依靠電池運行。但這種“混合”動力需要電池和超級電容器單元提供強大的動力。如果能通過增材制造先進技術(shù)制造設計更為緊湊的柴油發(fā)動機，那么就可以增加電池的空間，提供更強大的動力。

GE運輸表示希望明年開始試用3D打印機車零件，以期待在未來十年中廣泛采用增材制造技術(shù)。

Review

      國內(nèi)外多家軌道交通企業(yè)在使用3D打印技術(shù)，以增強競爭力。株洲市先進軌道交通裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心將對適用于軌道交通裝備維保領域的3D打印技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)孵化。運用3D打印技術(shù)打印軌道交通關鍵零部件，通過這一技術(shù)，可提高零件精密度、減少成本。

    在西門子鐵路服務中心，安裝了Stratasys 3D打印機，使用增材制造技術(shù)來輔助列車維護。利用這一技術(shù)，零件制造時間縮短了95%。將一系列創(chuàng)新數(shù)字技術(shù)整合在一起，可以顯著提高客戶鐵路運營的效率，能夠以更低的成本和更短的時間框架優(yōu)化備件，延長使用壽命。此外，該中心還與道路與運輸管理局合作，為無人駕駛的迪拜地鐵提供3D打印部件。

      德國鐵路股份公司通過3D打印技術(shù)進行機車零部件的維修，德國鐵路公司在每個維修工作站中確定了至少一名或兩名3D打印專家，并確定哪些零部件可以通過3D打印技術(shù)受益。事實證明，有很多火車零件適用于3D打印，包括咖啡機的備件、外掛鉤、方向盤蓋、頭枕框架、盲人旅行者的盲文路標等等。德國鐵路并不局限于使用一種3D打印技術(shù)，用于塑料打印的材料主要是PA-12尼龍材料，用于金屬3D打印的材料主要是鋁合金材料，德國鐵路還開始通過3D打印來制造鈦合金零件。

    在SpaceX舉辦的超級高鐵車廂設計大賽（Hyperloop PodRace）上，3D打印機專家voxeljet（維捷）為荷蘭Delft科技大學的作品Hyperloop POD提供了3D打印的PMMA熔模鑄造模具用于鑄造鋁件，助力其奪得大賽的第二名。Delft科技大學設計了一個形狀十分復雜的鋁制吊艙懸掛系統(tǒng)，這樣的產(chǎn)品需要采用熔模鑄造工藝來完成。他們發(fā)現(xiàn)voxeljet（維捷）的PMMA材料帶來非常出色的燃燒結(jié)果，達到非常低的灰分含量，并且膨脹系數(shù)低，所以陶瓷殼沒有形成裂紋的風險，打印技術(shù)與材料技術(shù)的結(jié)合帶來了優(yōu)秀的鑄造質(zhì)量。在這個過程中，3D打印技術(shù)能夠生產(chǎn)復雜鑄件模具，不僅經(jīng)濟、高效而且還滿足了復雜零件的細節(jié)要求。

    像航空航天工業(yè)那樣，鐵路/軌道機車制造企業(yè)在采用3D打印零件方面面臨的主要挑戰(zhàn)之一就是符合嚴格的安全要求。 由于乘客需要長時間乘坐，這對零件的抗磨損性和穩(wěn)定性提出了很高的要求，列車的零件還需要滿足阻燃的性能要求。