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Susanne Tost
DB Group Project 3D Printing 营销专家
请继续阅读，了解如何使用 Formlabs 3D制造解决方案来生产辅助工具 ，从而简化工作流程、降低成本并帮助列车更快地回到轨道上。
现场、按需生产制造辅助工具
城际快线（ICE）面向商务旅客和长途通勤者，时速高达320公里/小时，是德国铁路的旗舰客运服务。
第一代 ICE 1 客车已经在轨道上运行了 30 多年，现在正在全面翻新——几乎被掏空、从头开始重建、升级现代设施并重新粉刷。
这个重大的现代化项目需要多个工厂和部门以及各个行业的密切合作，例如油漆工、锁匠、电工等。新明斯特是作为这种跨国运营的枢纽的工厂之一。
DB Vehicle Maintenance Neumünster 是参与 ICE 1 客车重大现代化项目的工厂之一。
“制造辅助工具是必不可少的，因为你不能用现有的传统工具做所有事情，”Wolfgramm说。
在每个部件的翻新过程中，以及当教练被拆卸或重新组装时，有许多步骤可以更容易地完成，以节省时间或确保质量和一致性。当数十辆教练进行现代化改造时，这些工具的好处会迅速增加。
“通过与工厂员工以及其他工厂的密切合作，我们正在开发许多实用工具，帮助工人粘上象形图、画线或标记钻孔点，而无需花费大量时间测量东西。今天，3D打印技术可用于制作出色的模板，使工作更轻松，”Wolfgramm说。
传统上，这些制造辅助工具是在木匠车间通过锯切、打磨和铣削用木材生产的，或者在需要金属零件时使用传统的金属加工机器，如车床或铣床。然而，这些解决方案更加耗时、劳动密集且昂贵。
“增材制造提供了无与伦比的能力，可以快速接近初始形状，然后对其进行改进。因为我们在CAD软件中有数字设计，所以如果它们不合适或需要更改，我们可以在那里快速调整它们。设计是否必须更新、放大、缩小或其他东西？增材制造，尤其是SLS粉末打印技术，是无与伦比的。
Carsten Wolfgramm
德国铁路公司制造工程师和增材制造专家
位于新明斯特的 3D 打印车间拥有 10 台不同的 3D 打印机，其中包括两台 Fuse 系列 SLS 打印机。
Deutsche Bahn 的团队与 Formlabs 白金合作伙伴 IGO3D 密切合作，共同开发增材制造的战略，并为他们的业务和各种应用确定合适的解决方案。
位于新明斯特的增材制造车间拥有 10 台不同的 3D 打印机，采用各种技术。其中两台是 Fuse 系列 SLS 打印机 ，一台运行多功能且坚固的尼龙 12 粉末，而另一台则使用灵活的TPU 90A 粉末进行打印。 车间里还有两台树脂打印机 ，分别是大幅面的Form 3L 和一台 Form 3 。
根据询价和对组件的要求，Wolfgramm 和他的团队可以简单地选择适合这项工作的打印工艺和材料。
“我们之所以使用 Formlabs机器，是因为其性价比对我们来说无与伦比。它们可靠且真正即插即用，尤其是SLS打印机。当您不断迭代零件时，这使得工作变得更加容易。他们一年四季，每周 7 天，每天 24 小时运行。
Carsten Wolfgramm，德国铁路公司制造工程师和增材制造专家
在新明斯特拥有增材制造车间，使团队能够保持敏捷性，并根据需要快速响应请求。“我们不依赖供应链和较长的交货时间，这与我们发送订单时不同，”Wolfgramm 说。
“通过现场的3D制造，我们能够非常快速地响应工厂的日常需求。我们可以提前为不同的应用创建设计，直接在现场生产，然后在工厂实施。没有其他制造工艺能为我们提供这种选择“，Tost 补充道。
增材制造在新明斯特的应用
用于绘画的遮罩工具
在 ICE1 客车的修复过程中，所有塑料部件都被拆除、打磨、填充和重新喷漆。其中一个部件是安装在每个火车车厢门把手后面的大型凹槽塑料面板。每个面板都需要新的双色油漆设计，以便深色部分提供更持久的保护，防止灰尘和使用痕迹。
绘制弯曲形状和更复杂的油漆方案通常需要使用可折叠的尺子和卡尺进行艰苦的测量，因此油漆工可以正确标记位置和遮罩表面，以实现一致的表面效果。
传统上，遮罩有机形状是一项耗时的手动操作。
3D制作的掩蔽工具可以大大减少测量所花费的时间。
“通过增材制造技术，我们可以轻松开发模板。我们这样做一次，然后我们可以在其他工厂和地点以各种方式使用它。我们有一些例子，我们可以将 30 分钟的绘画工作减少到两分钟，“Tost 说。
与传统工具相比，增材制造提供了更大的设计自由度，可以创建适合某些工作的复杂工具。“增材制造，尤其是 SLS 工艺，允许复杂的几何形状，例如半径和小凸起，”Wolfgramm 补充道。
行李架的划痕保护
当教练被拆卸时，行李架被拆除。修复后，一旦墙壁被粉刷并重新挫败，就需要将它们放回原位。机架笨重，与墙壁之间的间隙非常狭窄，因此需要一种柔性材料来用作划痕和冲击保护。如果工人不小心划伤了墙壁，则会导致昂贵且耗时的返工。DB的团队设计了定制的保护盖，并使用柔性TPU 90A粉末将其打印在Fuse 1+ 30W上。
该团队使用柔性材料 TPU 90A 粉末进行划痕和冲击保护。
SLS 3D 打印可实现纤薄的设计，可以安装在行李架和墙壁之间。
“在我们开发这种划痕保护并3D打印之前，我们的同事总是用气泡膜或类似工具常规地掩盖它，以避免划痕 - 但这并不总是成功的。由于采用了新的 TPU 部件，这是我们第一次最终设法完全消除划痕，“Wolfgramm 说。
电缆导向盖原型
由于 ICE 1 教练是在 30 多年前制造的，因此有些零件根本不存在。在修复过程中，该团队发现许多用于保护和引导安装在座椅下方的电源插座电缆的盖帽在清洁过程中损坏或完全丢失。由于这些是定制零件，他们无法轻易找到替代品。
许多保护和引导电源插座电缆的盖帽在 ICE1 客车上丢失了。
DB 的 reverse 团队设计 了设计，并使用 SLS 3D 打印原型来测试贴合度并感受真实尺寸。
“它们由DB集团重建，我们被要求用 SLS 技术 和Nylon 12 Powder材料打印原型，以测试贴合度并感受真实尺寸。我认为第二个版本已经非常合适，很容易滑动。SLS打印提供的可能性是一流的。贴合度、速度和材料都足够坚固，所以我们可以真正尝试一下，“Wolfgramm 说。
手持式扫描仪支架
制造辅助工具还可用于简化各个工厂工人的日常任务。DB Fernverkehr 从事物料管理工作的员工使用手持式扫描仪来识别和管理物料。通常，如果他们想拿起东西或用双手，他们必须将扫描仪拿在手里，并放下设备。
材料管理部门的员工需要一种方法来安装手持式扫描仪，这样他们就可以将它们放在身边，而不会一直占用他们的一只手。
该团队创建了三种不同的支架，可以连接到包、腰带或影子板上。
“他们问：'你不能以某种方式为这款手持式扫描仪设计一个支架，这样我们就可以随身携带它并随时可以使用它？'最终，我们创造了三种不同的支架，您可以将它们固定在包、腰带或阴影板上。SLS 技术打印很容易，因为它可以打印出逼真的贴合，而且我没有任何大型支撑结构需要移除，因此除了除粉和喷砂之外，我不必做大量的后期处理，“Wolfgramm 说。
未来车辆维护的数字化
“增材制造将继续存在。它使传统机器永远无法实现的复杂几何形状成为可能，并且可以简单地制造和复制工具，而不会产生高昂的额外成本。一旦工具或零件被数字化，它就可以在世界任何地方打印，“Wolfgramm说。
当然，最终目标是能够为他们的车队制造更多的最终用途3D打印备件。然而，火车的安全规定与飞机一样严格，有时甚至更严格。如今，只有现场的工业FDM打印机才能满足严格的规定。Deutsche Bahn 正在与 Formlabs 和其他合作伙伴合作，开发可通过认证的工作流程、流程和材料，以满足未来的这些要求。
“我们的目标是到 2030 年将车辆维护中 10% 的备件数字化。这将使我们能够在很短的时间内按需再制造零件。这将确保我们能够继续快速交付零件，同时确保我们是绿色的，并以生态的方式处理材料和资源，从而也解决了许多其他挑战。
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