Alsom是如何实现3D打印的潜力的

我第一次参观3D打印实验室是在2014年秋天。在去肯塔基州的旅行中，我参观了一个实验室路易斯维尔大学在那里，一个团队正在与通用电气航空航天公司(GE Aerospace)合作，研究3D打印喷气发动机部件的可行性。

当时，3D打印或增材制造似乎是为商业航空而设计的。通用航空、波音和空中客车在一年内不会生产数百万台发动机或飞机;波音公司可能只生产600架喷气式飞机，而在业绩好的年份，通用航空航天公司可能会卖出3000台喷气发动机。在某些情况下，喷气发动机或飞机制造商可能只需要每架喷气机或发动机的特定部件的几个实例。更重要的是，虽然他们必须支持他们的产品几十年，但在某一年所需的维修零件数量相对较少，而且需求是不可预测的。3D打印没有因为最低订单要求而储存大量的维修部件，而是承诺只生产需要的东西，在需要的时间甚至是需要的地方。这是因为设计可以数字化，并以电子方式交付给世界上几乎任何地方的几乎任何3D打印机。

不管是对是错，增材制造似乎已经停滞了几年:一项很有前途的技术，但仍然是备件或需求很少或零星的产品的利基应用。

快进到2018年，情况似乎发生了一些变化。捷普电子而且惠普正在合作建立一个数字网络，为惠普的3D打印设备打印生产级零件——而不仅仅是备件。该技术仍然无法与注塑大批量竞争，但差距正在缩小。惠普辩称，经济盈亏平衡点(即使用3D打印与使用注塑成型一样经济的临界点)将达到11万个零件。除此之外，注塑成型仍然是一条路要走。

仅仅三年后，我发表了一篇文章，作者是杜克大学(Duke)的一位教授和施乐公司他开发了一个框架来确定哪些部件适合3D打印。尽管如此，在我访问路易斯维尔7年后，作者确定的最常见的用例是备件。

要问这样一个问题需要很长时间:那么，现在发生了什么?

这是我在秋天早些时候与Uwe Jurdeczka讨论的话题，Uwe Jurdeczka是一名增材制造的高级专家阿尔斯通是全球领先的高速列车、地铁、单轨铁路和有轨电车制造商之一，提供交钥匙系统、服务、基础设施、信号和数字交通。与波音公司一样，阿尔斯通也以小批量生产大件产品，并在数十年的时间里为其提供支持。因此，该公司有大量的关键和备件，数量低且不可预测。

2017年，阿尔斯通启动了一项由欧盟部分资助的为期三年的研究计划，以了解增材制造。在这种情况下，研究的重点是3D打印金属部件的可行性。Jurdeczka说:“我们在列车内的一些塑料部件和一些与工人安全有关的保护性部件上使用了增材制造技术。”“我们想看看是否可以使用增材制造技术来生产用于列车内部的金属部件，而不仅仅是备件。”

到2020年，阿尔斯通相信它可以开始向前迈进，并伸出援手Replique制造零件。Replique由巴斯夫前员工Max Siebert共同创立，是巴斯夫内部合资企业Chemovator GmbH的一部分。Replique“提供了一个安全的数字平台，使原始设备制造商能够通过全球分散的3D打印网络向客户提供按需零件”，这些合作伙伴已经过Replique的审查。

Jurdeczka表示，阿尔斯通团队试验了不同的零部件和两种不同的技术，以比较与传统制造方法相比的零部件成本、生产和接收零部件的交货时间、拥有零部件的总成本以及对环境的影响等因素。可持续性是阿尔斯通传递信息的重要组成部分。

考虑到阿尔斯通业务的全球性以及运输行业可靠性和安全性的重要性，该项目进展缓慢。万博ag客户端app使生产更加复杂的是，类似的列车部件可能对不同的地理位置有不同的要求。在南非工作的零件在欧洲的规格可能略有不同。然而，到2020年，他们已经确定了几个零件作为增材制造的候选零件。就在那时，他们联系了Replique，以开发和生产用于原始设备的定制的工业级系列部件。

第一个合格生产的部件是火车车厢内使用的金属门塞。Replique帮助阿尔斯通选择了材料和印刷技术，然后在短短一个半月的时间内通过了认证，并将门塞交付批量生产。阿尔斯通团队表示，在此期间，门塞“通过了最初的样品测试和组装协议，并获得了最终的批量生产许可。”

金属门塞是第一个有资格在火车内使用的部件。

开发过程的一个重要组成部分是确保零件合格，因为运输行业要求很高的安全标准。万博ag客户端app在这种情况下，这些部件必须满足特定的防火和烟雾法规。Replique首席执行官兼联合创始人Max Siebert表示:“我们拥有由7家领先材料制造商组成的生态系统，可以帮助选择正确的材料，并提供由60多家打印合作伙伴组成的网络，以制造聚合物和金属部件。

阿尔斯通的部件经过了严格的认证过程，以确保它们符合安全标准。

3D打印中心经理Ben Boese指出，该公司“与传统方法相比，能够以成本中性的方式生产门塞。”他补充说，阿尔斯通计划研究新部件的生产，“甚至通过减少填充物来使它们更轻。”

Jurdeczka说，这些部件运行良好，接收部件的交货时间也缩短了。由于打印部件的规格是数字化的，因此它们可以出口到作为Replique全球网络一部分的制造合作伙伴，基本上是在阿尔斯通开展业务的地方创建本地供应。“生产这些部件的传统方法是购买钣金，将其弯曲，研磨，涂覆，然后安装。现在，我们订购它，我们收到一个完成的部件，我们能够扭矩紧固它来安装它，”Jurdeczka说。他指出，一份订单可能只需要30个零件。“有了3D打印技术，我们就不需要安全库存了，”他说。“我们可以按我们需要的数量订购零件。”更重要的是，零部件的运输距离要短得多，这对阿尔斯通的碳足迹产生了积极影响。

Siebert告诉我，根据他的经验，阿尔斯通在识别3D打印在其运营中的潜力方面取得了很大的进展。“他们认识到，他们可能不需要所有东西都需要大规模生产技术，”他说。“他们正在实现3D打印的一个基本承诺，即有能力在世界上任何地方，用你想要的材料生产正确数量的零件，而且是安全的。”