Vibrationsdämpfer

Vibrationsdämpfer

3D-gedruckte Ersatzteile versprechen viel. 100% Verfügbarkeit, kurze Lieferzeiten, keine Lagerbestände, geringe Kosten. Das sind nur einige der Vorteile, von denen auch die Österreichische Bundesbahn AG (ÖBB) in Zukunft profitieren möchte. Doch damit nicht genug. Die 3D-Druck-Experten bei der ÖBB haben erkannt, dass additives Design und Additive Fertigung auch dazu geeignet sind, die Funktionalität von Ersatzteilen zu verbessern.

Im elektrisch betriebenen TALENT, einem Triebwagen, der zwischen 2004 und 2008 vom Hersteller Bombardier Transportation ausgeliefert wurden, werden sogenannte Vibrationsdämpfer aus Gummi genutzt, um Kupferrohre während des Betriebes an Anschlussstellen an Klimageräten vor Beschädigungen durch Erschütterung und Vibration zu schützen. Gleichzeitig tragen diese Dämpfer auch zur Geräuschreduzierung bei. Bisher wurden dafür Dämpfungsringe aus Gummi verwendet, die ausgetauscht werden, sobald sie porös sind. Für den Einbau wird Spezialwerkzeug benötigt. Die Einbauzeit beträgt rund 20 Minuten.

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Vibrationsdämpfer 3
Vibrationsdämpfer 2
Vibrationsdämpfer 3

Klimaanlagenhalterung

Klimaanlagenhalterung

Für die Befestigung von Klimageräten in Zügen nutzt die Faiveley Transport Leipzig GmbH & Co. KG sogenannte „Pratzen“, die an die individuellen Gegebenheiten im jeweiligen Zug angepasst werden müssen. Dazu werden Blechbiegeteile konstruiert, gefertigt und miteinander vernietet. So auch bei der hier beschriebenen Halterung, die aus sechs Einzelteilen bestand und 4,6 kg wog. Im täglichen Gebrauch verschleißen jedoch auch diese robusten Teile mit der Zeit und müssen ersetzt werden.

Ziel des Projektes war es deshalb, in Zusammenarbeit mit FIT ein gewichtsreduziertes Ersatzteil für diese Pratze herzustellen, ohne dadurch die mechanischen Kennwerte der konventionell gefertigten Variante zu unterschreiten. Die Lösung lag in einem neuen, additiv gerechten Design.

Das von den Konstruktionsexperten der FIT entwickelte bionische Design ist nicht nur fertigungsoptimiert, sondern erreicht auch alle mechanischen Vorgabewerte. Der Vorteil: Die neue Halterung wiegt nur noch 0,8 kg und ist somit um 82 % leichter als das Original. Die Pratze wird additiv mittels Elektronenstrahlschmelzen (EBM bzw. PBF-EB/M) aus Titan in einem Stück gefertigt. Damit entfällt auch der bisherige Montageaufwand.

Sie suchen nach einer Möglichkeit, wie Sie aus komplexen und schweren Ersatzteilen eine einfache und leichte Variante entwickeln können? Gemeinsam finden wir eine Lösung.


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Sandtreppe

Sandtreppe

Die Deutsche Bahn (DB) ist eines der weltweit führenden Mobilitäts- und Logistikunternehmen. Damit ihre Züge ausfallfrei fahren können, ist ein funktionierendes Ersatzteilmanagement unerlässlich, gleichwohl schwierig, weil viele Züge und Teile der Infrastruktur eine sehr lange Nutzungsdauer aufweisen. Dabei kommt es immer wieder vor, dass bestimmte Ersatzteile nicht mehr lieferbar sind.

Als der Hersteller der linken Sandtreppe, das ist ein sicherheitsrelevantes Teil des Bremssystems, seine Produktion einstellte, war die DB genau mit diesem Fall konfrontiert. Für das im Grauguss hergestellte Original konnte kein Ersatzlieferant gefunden werden. Da jedoch bei einem Ausfall der Sandtreppe die Lokomotive nicht mehr fahren kann, wurde die Situation kritisch, denn Stillstand kostet Geld, viel Geld.

Mit dieser Problemstellung kamen die Verantwortlichen für das Konzernprojekt Additive Fertigung bei der DB zu FIT. Die Lösung: Reverse Engineering, Redesign und Additive Fertigung.

„Schnell“ bedeutete im Fall der Sandtreppe einen Ersatz innerhalb weniger Tage. Dazu war es zunächst notwendig, das Original mangels Zeichnung oder anderer Daten zu scannen und von den FIT-Konstrukteuren in ein 3D-Modell zu verwandeln. Im Anschluss wurde das Design der Sandtreppe kosten- und fertigungstechnisch anhand der Bauteilanforderungen optimiert. Gefertigt wurde die Komponente mittels Elektronenstrahlschmelzen (EBM bzw. PBF-EB/M) aus Titan, anschließend gestrahlt und an den Funktionsflächen gefräst. In der abschließenden Qualitätssicherung wurde ein CT-Scan durchgeführt. Nach 7 Arbeitstagen hatte die DB eine additiv gefertigte Alternative für die Sandtreppe auf dem Tisch.

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Sandtreppe 2
Sandtreppe 3

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