匹兹堡的 91 号街区 (N91) 可能是美国最雄心勃勃的增材制造 (AM) 园区。该项目的名称与该市著名的 90 个街区相呼应,是计划中的 195 英亩匹兹堡机场创新园区的一部分。建成后,它将支持整个金属 AM 生态系统,从气体供应和回收到精加工。自 2019 年宣布该项目以来,整个 AM 工艺链中的制造商和供应商已签约并承诺将其部分业务设在园区,该园区毗邻国际机场的一条跑道。然而,令人惊讶的是,该街区的第一位租户搬进来时更喜欢另一种交通方式。机车制造商 Wabtec 是第一家(也是目前唯一一家)在园区内设有实体店的公司,其占地 11,000 平方英尺,位于其第一栋建筑的一端
零排放竞赛
。这家工厂并不是该公司首次涉足金属 3D 打印领域,但新空间确实反映了该公司向 AM 生产迈出的决定性一步。新工厂配备了大幅面激光粉末床熔合 (LPBF) 3D 打印机,将成为 Wabtec 开发和生产以此方式制造的新型铝制机车部件的主要地点。与其他市场(如航空航天
贷款数据库是用于存储、运行和处理贷款数 贷款数据库 据的系统,无论是个人贷款、抵押贷款、学生贷款还是汽车抵押贷款。银行、金融机构、信贷机构等都使用这种类型的数据库。
)相比,铁路行业采用增材制造的速度较慢,但该行业提供了大量潜在的 AM 应用。航空航天倾向于优先考虑运输燃料的发动机部件,而机车的关键部件更可能是气动的——但这些部件也为增材制造提供了同样多的机会,可以通过内置通道整合组件,从而最大限度地缩短将零件连接在一起所需的时间。Wabtec 的 Peter Bocchini、Charlie Deemer 和 Stephanie Hendrixson
Wabtec 的 Neighborhood 91 站点的 AM 负责人之一 Peter Bocchini 向我展示了在该工厂 3D 打印的制动控制面板之一。该公司正在寻找 AM 在这种传统上由许多离散部件组装而成的复杂组件中的机会。
将生产带到 91 号社区
“机车上有 210,000 个独特部件,”高级业务沟通经理 Charlie Deemer(也在上图中)说。“Wabtec 正在组装它们。”在 20 世纪 90 年代,组装一台机车可能需要长达 90 天的时间,机车长度可达 76 英尺,完全维修后重达 412,000 磅。如今,机车的组装时间已经缩短——现在更像是 25 天,Deemer 说。速度的提高至少部分归功于自动化和制造业的其他进步。但组装时间不再是铁路行业最关心的问题。与航空航天和汽车 OEM 一样,Wabtec 和其他铁路制造商面临着实现可持续发展目标、减少排放和提高旧设备燃油经济性的压力,以及支持新的混合动力和全电力机车。在“零排放竞赛”中,该公司认为增材制造将是关键。这就是 Wabtec 做出 N91 承诺并投资新的 3D 打印能力的原因;替换零件和升级有其用武之地,但新一代机车将从旅程一开始就受益于增材制造零件。
Wabtec 的 SLM 800 轮毂
Wabtec(由三家公司组成的企业集团——其中两家 购买俄罗斯电子邮件资源 拥有 100 多年的历史)服务于货运和交通铁路市场,这两个市场有不同的优先事项。重量减轻是 AM 的常见优势之一,但对货运列车来说并不适用,因为货运列车的重量可以成为一种资产,而不是限制。但通勤列车和其他交通应用确实受益于重量减轻,从而提高效率。N91 工厂将主要服务于后者市场。“铝为我们在交通方面提供了机会,”该公司全球增材制造负责人 Anthony Mott 说道。能够用轻质材料快速生产复杂物品将提高交通车辆的性能,并简化制造和加工。将生产带到 91 号街区
Wabtec 已经在其他地方拥有增材制造能力。除了 91 号街区工厂外,该公司还运营着三个不同的增材制造工厂,两个专注于聚合物,一个专注于 简化的配置可以像 CNC 机床一样操作带有托盘更换器的机器。也就是说,每次打印完成后,构建盒会自动从打印机中移出进行除粉,以便可以循环放入另一个盒子。
机车增材制造
Wabtec 发现没有必要对在此平台上打印的所有铝制部件进 br 号码列表 行热处理,因此当不需要此步骤时,后处理能力也得到了简化:Coscon 带锯和 Haas VF-2 立式铣床完善了该站点的设备阵容虽然每个 Wabtec AM 工厂都可以打印各种类型的项目,包括替换零件,但该公司的目标是设计出能够优化增材制造效益的新产品。“我们需要重新设定基准,”Mott 说。对于将在此工厂生产的物品,“增材制造将是制造该部件的唯一方法。”这个目标——以及重新设定基准——解释了为什么 Neighborhood 91 如此有价值。将所有必要的增材制造拼图部分集中在一个地方,为选择在此共置的制造商提供了优势,特别是如果他们的工作是持续的金属生产。租户可以使用共享材料仓库,这样可以将粉末金属安全地存放在远离主要生产设施的地方,以最大限度地降低风险。天然气供应商 Arencibia 已签约加入该工厂,这将使氩气易于获取。整个生态系统都位于自己的微型电网上,保护生产免受停电影响。共享资源、知识交流的承诺以及靠近国际机场和高速公路、铁路和水路的优势吸引了 Wabtec 以及其他增材制造商。
“无论目前的租户是谁,我们都需要扩大业务,因此这一举措对我们来说是必要的,”Mott 说道。“我们很高兴有更多租户来到这里,这样我们就可以继续体验这个园区将带来的好处。”