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Étude de cas

Fabrication additive dans le secteur ferroviaire : comment Siemens Mobility imprime en 3D des pièces destinées à un usage final

Siemens Mobility utilise les imprimantes Stratasys F900® et la Fortus FDC™ pour optimiser le taux d'utilisation des machines, améliorer la qualité des pièces et accélérer la livraison de composants de matériel roulant grand format.


Centre ferroviaire Siemens Mobility avec un train

Impression 3D de pièces destinées à des applications dans le secteur des transports

Les applications de la fabrication additive (FA) permettent aux équipementiers du secteur des transports de répondre aux nouvelles exigences du marché en matière de personnalisation et de matériaux de pointe pour les pièces destinées à l'utilisation finale.

La fabrication additive aide les constructeurs ferroviaires à produire des composants destinés à un usage final et des pièces de rechange avec une plus grande souplesse de production. Siemens Mobility utilise la technologie d'impression 3D industrielle de Stratasys pour fabriquer des pièces destinées au matériel roulant, y compris des applications grand format. En associant la Stratasys F900® à la Fortus FDC™, Siemens Mobility a amélioré le taux d'utilisation des machines, la fiabilité de la production et la qualité des pièces, tout en accélérant la livraison des pièces de rechange.

Comment Siemens Mobility utilise la fabrication additive pour les pièces ferroviaires

Siemens Mobility, filiale de Siemens AG dont le siège social est situé à Munich, est spécialisée dans le transport ferroviaire, notamment le matériel roulant, l’électrification, la gestion de la mobilité et les services aux clients. Son portefeuille comprend des métros, des tramways, des métros légers, des trains de banlieue, des trains interurbains et des trains à vitesse élevée, ainsi que des locomotives et des systèmes de transport automatisés.

Ayant pris conscience du potentiel de la fabrication additive dès 2014, l’entreprise a depuis intégré l’impression 3D à l’ensemble de son portefeuille. Grâce à son offre Easy Sparovation Part®, Siemens Mobility fournit des pièces de rechange optimisées, dotées de fonctionnalités améliorées et comportant moins de composants.

En collaborant avec les opérateurs ferroviaires et en appliquant des principes de conception éprouvés, l’équipe produit rapidement des géométries complexes, qu’il s’agisse de pièces de rechange en petites quantités ou de séries de plusieurs milliers de pièces.

Le défi de l'impression 3D ferroviaire grand format

À mesure que Siemens Mobility étendait son utilisation de la fabrication additive pour les pièces ferroviaires, l’équipe a dû améliorer la fiabilité et la productivité des cycles de production longs et de grand format sur la Stratasys F900®.

L’état du matériau constituait un aspect essentiel de ce défi. Pour les tâches d’impression de longue durée, le maintien du filament dans de bonnes conditions contribue à garantir l’uniformité des pièces et réduit le risque de problèmes d’impression liés à l’humidité.

Siemens Mobility avait besoin d’une solution capable de prendre en charge des cycles de fabrication plus longs et plus fiables, tout en réduisant les interventions de l’opérateur et en contribuant à maintenir l’uniformité des pièces.

Siemens engineer using a Stratsys F900 FDM 3D Printer
© Siemens Mobility GmbH

Pourquoi choisir la résine ULTEM™ 9085 pour l'impression 3D dans le secteur ferroviaire ?

Dans le domaine ferroviaire, les performances des matériaux sont essentielles. Siemens Mobility utilise la résine ULTEM™ 9085 pour les pièces imprimées en 3D soumises à des exigences strictes en matière d'incendie, de fumée et de toxicité.

Il est également important de maintenir le matériau dans de bonnes conditions pour garantir une uniformité des pièces. L’humidité absorbée par le filament peut entraîner des défauts d’impression, ce qui pose des difficultés lors des cycles de production longs et de grand format.

Pour y remédier, Siemens Mobility a associé l’imprimante 3D Stratasys F900® à l’armoire de séchage de filaments Fortus FDC™. En maintenant en permanence le filament dans des conditions optimales avant son entrée dans l’imprimante, le système contribue à réduire les problèmes d’impression liés à l’humidité et favorise une fiabilité accrue dans la production.

Cette combinaison permet à Siemens Mobility de tirer parti de la résine ULTEM™ 9085 pour des applications ferroviaires exigeantes, tout en favorisant des cycles de fabrication plus longs, une uniformité des pièces et une intervention réduite de l’opérateur.

Impression 3D F900® avec la Fortus FDC™

Siemens Mobility a intégré la Fortus FDC™ (armoire de séchage et d’alimentation en filament) à son installation de production F900® afin d’améliorer la productivité et l’Uniformité des pièces. La Fortus FDC peut contenir une quantité de filament nettement supérieure à celle du réservoir intégré standard, ce qui prolonge l’autonomie et réduit les interruptions lors des cycles de production longs et grand format.

La Fortus FDC utilise une chaleur contrôlée et une circulation d’air sec pour réduire la teneur en humidité du filament avant son acheminement vers l’imprimante. Ce séchage continu élimine les défauts liés à l’humidité sans nécessiter d’étapes de préséchage distinctes ni d’effort supplémentaire de la part de l’opérateur.

3D printed railway headlight housing using a FDM F900 3D Printer.
© Siemens Mobility GmbH, Client: Rhein-Neckar-Verkehr GmbH.

Avantages du flux de travail de fabrication additive de Siemens Mobility

L'intégration de la Fortus FDC™ dans le flux de production Easy Sparovation Part® a permis d'améliorer les indicateurs clés qui comptent pour les clients de Siemens Mobility :

  • Livraison
    plus rapide des pièces de rechange : cela répond aux besoins de modernisation et de maintenance du parc ferroviaire.
  • Meilleur taux d’utilisation
    des machines : des cycles de production plus longs et ininterrompus améliorent le taux d’utilisation et la rentabilité par pièce.
  • Une qualité
    des pièces améliorée : le séchage continu du filament permet d’éviter les défauts d’impression liés à l’humidité.
  • Intervention
    réduite de l’opérateur : le FDC permet des cycles de fabrication plus longs sur la F900 avec moins d’interruptions.

 

 

« Le FDC est un facteur clé de succès pour améliorer le taux d’utilisation des machines et la qualité des pièces. Il nous permet de fournir des pièces de rechange imprimées en 3D aux performances améliorées, supérieures à celles des pièces d’origine, plus rapidement et à des prix compétitifs. Elles sont produites localement partout dans le monde grâce à notre réseau mondial d’imprimantes, selon des normes de qualité standardisées. »

Pour télécharger l'étude de cas complète, cliquez ici.