金属3D打印技术在轨道交通装备领域的应用研究现状

金属增材制造(3D打印)被认为是整个增材制造体系中最具价值的技术,其技术难度大,但具备传统铸锻焊制造方法无法达到的轻量化、一体化、无模制造的优点。同时,其成型零部件性能优良,能够很大程度上满足未来轨道交通装备快速化、柔性化、绿色化、定制化制造模式以及产品轻量化、高性能的需求。文章论述了目前主流的金属增材制造技术研究进展及其在轨道交通装备零部件制造和修复中的应用研究现状,并对该技术存在的问题以及在轨道交通装备领域的应用前景进行了展望。     

3D 打印技术在铁路行业的应用

增材制造,也称3D打印,是一种新兴的快速成型技术,可解决设备零件供应紧张问题,显著提高相关系统的可用性,目前已在铁路行业逐步应用推广。文章将介绍奥地利联邦铁路公司(?BB)在3D打印技术应用方面的实践与经验。     

3D打印技术在铁路行业的应用

3D打印技术是一种快速成型技术,应用该技术可对许多部件进行低成本的结构改进,并使之更快地投入使用,从而解决部件供应紧张的问题,显著提高相关系统的可用性.西门子交通公司(Siemens Mobility)在工业3D打印方面拥有丰富的经验,被德国技术检验协会(TüV Süd)认证为"增材制造服务的工业供应商",其建立的全球...     

3D打印技术在铸造工艺中的应用

Additive Manufacturing(下文中简称为AM),即叠层制造技术,或增材制造技术、快速成型技术,本质上就是三维(3D)打印技术。它将机械工程、激光技术、材料技术、CAD等先进科技融为一体,能自动、快速、直接、精准地将设计意图转变为有一定功能的原型(例如铸造工艺用砂型),或直接制作零件,快速成型系统被人们誉为"立体打印机"。如今,3D打印技术正在向先进的制造技术领域发展。文章着重介绍了3D打印技术在铸造工艺中的实际应用,评价了3D打印技术与新铸造技术完美结合给传统工艺带来的重大变革。     

基于3D打印技术的盾构隧道模型设计与制作

以超大直径盾构隧道为原型,基于3D打印技术设计并制作用于振动台试验的盾构隧道关键节点模型。探讨3D打印技术应用于盾构隧道模型设计的技术难点,如结构相似比设计与3D打印材料性质的匹配性、大型结构模型的最优化分块分段打印技术、结构模型的3D打印实现与拼装等。提出大体积结构模型拆分打印的基本原则,制作出符合试验要求的联络通道和工作井等关键节点模型,检验3D打印技术在隧道结构模型设计和制作中的可行性,并总结3D打印技术的优势和制约其推广应用的原因。     

三维打印成型技术的现状与应用前景

三维打印成型技术又称为三维叠层成型或增材制造技术,是指借助于先进科技手段创造占有一定空间、富有立体感的物体形象。该技术是现代机械制造工艺进步的产物,已经过30余年的艰难曲折的发展历程,曾经几度辉煌。文章介绍了三维打印成型技术的发展过程、现状及其工作原理,着重阐述了采用激光熔融法(SLM),以及采用电子束叠层装置进行金属等材料三维成型的实用方法,评价了上述工艺的优点、待解决课题,从一个侧面展示了该技术的美好应用前景。     

3D打印技术在铁路制动系统的应用进展

首先简要回顾了3D打印技术在国内、外的研究进展,然后介绍了典型的3D打印方法在铁路制动系统的实际应用情况,最后对其在铁路系统的应用前景进行了展望。     

3D打印技术应用在轨道结构领域的探索

3D打印作为一种增材制造技术,因其具有无需模具、支持个性化及复杂结构成型、节省材料等优势,逐渐受到关注并开始应用于医疗、航空航天等领域。铁科院铁建所轨道工程事业部于2015年创建了三维打印实验室,制定了在轨道工程领域探索3D打印技术应用的研究规划,提出从辅助研发、辅助制造、结构优化和改善现有结构性能等4个方面开展研究。应用3D打印技术辅助轨道结构研发和零部件制造已经取得了初步成效;在优化设计方面进行了初步尝试;在改善现有结构性能方面提出了2个研究方向。     

3D打印技术在节理岩体试样制备中的应用与研究

岩石节理面的粗糙度对岩体的形变、位移和强度均有显著影响。为了研究岩石节理面粗糙度的测量问题,以巴顿(Barton)公式[1]为基础,利用3D打印技术制作模具并以此制备模拟岩石试样。选取10组不同粗糙度的节理面,以相同的法向应力进行直剪试验,研究恒定的法向应力下节理面抗剪峰值与粗糙度的定性关系。将试验结果与巴顿公式进行对比分析,验证其数据的合理性。试验结果表明:3D打印技术应用于节理面试样制备中的模具制作可行且高效。     

基于VR及3D打印技术的解剖病理仿真实验室的构建

虚拟现实(virtual reality,VR)是以浸没感、交互性构思为基本特征的计算机高级人机界面,是近年来数字化教学的新趋势。3D打印(3D Printing)技术在先进制造业中有着广泛的应用,同时在医疗行业中的应用也开始快速发展。电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)等医学影像学数据,可以三维重建人体数字化模型。将这些数字化模型整合到VR互动实验平台或3D打印成具体的实物,构建解剖病理仿真实验室,能降低教学成本、提高教学效率和效果。     

3D打印在轨道交通领域的研究现状及展望

目前,轨道交通行业正在以构建快速、柔性制造模式和开发轻量化、绿色化产品为目标,积极探索将3D打印技术应用于产品备品备件、车辆铸件产品用铸型以及复杂高性能结构件的开发和制造过程中。文中分析了主流3D打印技术的技术特色和用途,归纳了现阶段轨道交通领域3D打印技术的应用研究工作,并对急需解决的关键问题以及应用前景进行了展望。     

基于电弧焊接的金属3D打印机的开发

日本武藤工业公司与东京农工大学共同研究,开发出采用普通电弧焊接的新型金属3D打印机。其在造型速度、造型物强度、成本方面带来较大的改善。文章介绍了该3D打印装置的基本原理、概况、性能以及应用实例,指出了本装置为普及3D打印机技术打下了良好基础。     

基于3D打印的无模化铸型的应用

无模化铸型,所用砂型不是采用传统的模具进行制作,而是通过砂型立体雕刻工艺、激光选择性烧结工艺(SLS)、光固化工艺(SLA)等3D成型技术实现的成型。3D打印技术应用于铸造,可以实现快速成型和无模制造,极大地提高了复杂铸件的生产效率。文章介绍了3D打印技术在铸造方面的应用现状及发展,重点介绍了某公司利用选择性激光烧结(SLS)技术在无模化铸型方面的应用。     

3D打印制动盘的制动温度场仿真及试验验证

采用金属3D打印技术制造了悬挂式单轨车辆的2∶1比例制动盘。为了验证该制动盘的实际使用可靠性,采用Ansys软件建立了相应的有限元模型,并且进行了紧急制动过程下的仿真,得出了相应过程中的制动盘温度场分布。为确认仿真结果的可靠性,采用试验装置对3D打印制动盘和传统铸造制动盘进行对比试验验证,测量制动盘温度分布。试验结果证明,3D打印制动盘能满足制动性能要求,可代替传统生产的制动盘。     

3D打印技术制作解剖病理模型在外科解剖教学及临床中的应用

3D打印(3D Printing)技术在现代制造业中有着广泛的应用,在医疗行业中的应用也开始快速普及。3D打印技术通过CT(Computed Tomography,电子计算机断层扫描)或MRI(Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)等医学影像学数据,重建人体三维的数字化模型,并将这些模型打印成具体的实物,可供外科医生及医学生分析病情、设计手术方案、进行手术方案演练等,有很强的临床实用价值。     

欧盟开展再生碳纤维3D打印制造轻型轨道车辆研究

正欧盟RUN2RAIL项目中的再生碳纤维轨道车辆项目最终由英国ELG公司主导的轻型碳纤维轨道车辆转向架框架项目胜出,该公司拥有从制造废料和终端零部件中回收碳纤维的一整套高效开发方法。其再生碳纤维轨道车辆转向架项目研究团队包括英国Huddersfield大学铁路研究中     

铁路机车用橡胶——金属叠层弹簧的研制

从胶料的耐压缩疲劳性能，成品的静刚度试验，产品的动态疲劳试验等几方面对铁路机车用橡胶-金属叠层弹簧进行了研究，认为过氧化物硫化体系与低硫高促硫化体系并用，半补强炭黑和喷雾炭黑并用对提高橡胶的耐热有很好的作用，在产品形状一定的情况下，橡胶的硬度及其热历史是影响橡胶-金属叠层弹簧静刚度的主要因素，硫化时间对橡胶-金属桑层弹簧 的动态性能有直接的影响。低温长时间硫化可以使橡胶厚制品的外部与内部有良好的硫化一致性。     

基于3D技术的转辙机仿真操作平台设计与实现

为解决当前高等院校在铁路信号专业教学中缺乏信号设备进行实物展示的问题,以3D MAX和Unity 3D为开发平台,借助TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议,设计转辙机仿真操作平台,实现车站现实环境仿真及转辙机动作的3D展示,从不同视角展现转辙...     

采用3D传感器的车辆外观检查技术

介绍利用3D传感器,构建了能够拍摄车辆侧面及地板下设备图像的装置概况,利用该装置获得的数据,可以实现车辆状态监视及外观检查自动化。     

HX_D3系列电力机车过分相不间断供电技术的研究与实现

基于8轴200 km/h速度级HX_D3G型客运电力机车设计要求,进行了过分相不间断供电技术研究,创新采用机车牵引变压器耦合技术原理,提出了过分相运行时车内辅助电源和列车供电系统不断电运行的控制策略和总体设计思路。该技术已经在HX_D3C机车子系统上进行了联调试验,在HX_D3G机车上进行了装车试验和应用,效果良好。