EOSのアディティブ・マニュファクチャリングによる3Dプリントのカスタム列車部品への早道

ドイツ鉄道が運行する第3世代のICE車両は、さまざまな製造シリーズから160台弱が製造されている。そのスタイリッシュなデザインと定期的に改装される内装のおかげで、どの車両もいまだに現代的な外観を保っている。にもかかわらず、運輸業界では1996年以前に製造されたものはすべてヤングタイマーとみなされている。この時代の自動車と同様、これらの列車のスペアパーツを見つけるのは難しい。しかし、ドイツ鉄道は、EOSの産業用3Dプリンティング技術を駆使して平然としている。

第三世代のICE列車は、少々気の遠くなるような存在だ。非積載重量は270トンから400トンをはるかに超え、走行速度は時速140マイルから190マイルで、各列車に搭載される部品の種類の多さは見過ごされがちである。最も小さな部品が最も難しい場合が多い。標準的な市販のネジは簡単に交換できるが、その他の多くの小さな特注品は、摩耗したり故障したりしても、メーカーから簡単に再注文することはできない。部品によっては生産が中止されていたり、メーカーが倒産していたりするものもある。各部品は通常、数部しか必要とされない。高い工具コストと最低購入数の制限により、従来の方法では不経済である。

160台のバッチは、工業規模の注文に比べれば微々たるものだ。それに比べれば、中型車は年間何十万台も生産されている。航空機でも、短・中距離路線の成功モデルなら年間生産台数は数千台に達する。

これは確かに輸送手段としての列車の持続可能性を示しているが、生産規模が小さいため、スペア部品の生産と倉庫物流が複雑になっている。同様の問題は、他の多くの特殊な部品でも発生する。ここで取り上げた具体例では、ICE-3およびICE-T列車の電子車載情報システム内の表示灯に使用される、非常にデリケートな蛍光管器具の交換部品が必要だった。このモニターは、速度、時刻、次の駅に関する情報を乗客に表示する。

時間の経過とともに、標準的な磨耗や脆性によって9.4 x 0.4 x 0.3インチの射出成形部品は徐々に弱くなり、10年から15年ごとに交換する必要がある。鉄道車両は25年以上の耐用年数を持つように設計されているが、40年から50年、例外的なケースではそれ以上使用されることも珍しくない。にもかかわらず、サプライヤーはこれらの部品の製造中止を決定した。年間約40個が必要とされる。この責任を負った保守会社、ドイツ・ミュンヘンのElectronikzentralwerk (EZW)は、代替品や答えのありそうなパートナーの探索に乗り出した。その結果、鉄道技術の専門家は、積層造形とその可能性にたどり着いた。