La stampa 3D accelera l’efficienza dei treni su rotaia Deutsche Bahn (DB) ha raggiunto un importante traguardo nella produzione di pezzi di ricambio utilizzando la tecnologia di stampa 3D, superando la soglia dei 100.000 pezzi stampati. Il pezzo di ricambio in questione è una scatola degli ingranaggi per locomotive di manovra, con un volume di quasi un metro cubo e un peso di 570 chilogrammi. Questo componente è fondamentale per il corretto funzionamento delle locomotive, poiché senza di esso il veicolo sarebbe fuori servizio. Circa 370 locomotive potranno beneficiare di questa nuova tecnologia, poiché saranno riparate e riutilizzate più rapidamente nelle operazioni di manovra.
In confronto ai tradizionali metodi di approvvigionamento, la parte di ricambio sarebbe stata disponibile solo dal produttore della locomotiva, con tempi di consegna medi di dieci mesi. Tuttavia, grazie alla replica mediante stampa 3D, DB è riuscita a ridurre i tempi di consegna a soli due mesi. La scatola degli ingranaggi viene prodotta utilizzando un processo di stampa 3D indiretta chiamato “binder jetting”, in cui un materiale di partenza in polvere viene combinato con un agente legante liquido per creare lo stampo in cui verrà successivamente fusa la scatola del cambio.
La scatola del cambio è solo uno dei pezzi di ricambio presenti nel magazzino digitale in continuo sviluppo di DB. I disegni tecnici virtuali dei pezzi di ricambio sono memorizzati in un database e, se necessario, possono essere rapidamente e facilmente prodotti utilizzando stampanti 3D. Questo sistema consente di risparmiare spazio logistico, ridurre i costi di stoccaggio e accorciare i tempi di consegna, contribuendo così a creare una catena logistica più efficiente e indipendente. Inoltre, situazioni di crisi come la pandemia di COVID-19 e la guerra in Ucraina hanno evidenziato la vulnerabilità delle complesse catene di approvvigionamento, mentre la stampa 3D offre un’alternativa più resiliente.
L’implementazione della stampa 3D ha anche un impatto significativo sulla sostenibilità. La riduzione delle distanze di consegna e delle dimensioni dei magazzini fisici contribuisce a evitare emissioni di CO2 e sprechi di risorse dovuti agli inventari eccessivi. Inoltre, la stampa 3D stessa consente di utilizzare solo la quantità effettivamente necessaria di materiale, a differenza dei processi tradizionali di taglio che comportano lo spreco di materiale. Questa tecnologia estende anche il ciclo di vita dei veicoli, poiché DB può produrre componenti che non sono più disponibili presso il produttore.
Daniela Gerd tom Markotten, membro del consiglio di amministrazione di DB responsabile della digitalizzazione e della tecnologia, ha commentato: “La stampa 3D sta trasformando il settore della manutenzione. Risparmia tempo, denaro e risorse, poiché siamo in grado di produrre pezzi di ricambio con un semplice clic grazie al ‘magazzino digitale’, eliminando la necessità di grandi scorte. In un’epoca di restrizioni nella catena di approvvigionamento globale e di carenza di materie prime, la stampa 3D diventa ancora più importante”.
DB è il leader mondiale nella stampa 3D per l’industria ferroviaria. Ciò che è iniziato nel 2015 con la produzione di pezzi di ricambio più semplici, come appendiabiti in plastica, è ora cresciuto fino a raggiungere oltre 100.000 pezzi per più di 500 applicazioni diverse. Un numero sempre maggiore di questi pezzi riveste un’importanza operativa fondamentale. Questi includono anche componenti in acciaio, come i coperchi dei cuscinetti delle ruote motrici per le locomotive di manovra, i collegamenti scatolati per i treni ICE e le scatole del cambio per le locomotive di manovra. Attualmente, il magazzino digitale contiene circa 1.000 modelli virtuali, ma entro il 2030 saranno necessari circa 10.000 componenti diversi.
DB utilizza le proprie stampanti 3D e collabora con una rete di partner per la produzione di pezzi di ricambio. Nel 2016, il Gruppo ha avviato la rete “Mobility goes Additive”, che coinvolge più di 140 aziende, tra utenti, produttori di stampanti e fornitori di servizi di stampa, università e start-up. Questa collaborazione mira a promuovere l’innovazione nel settore. Vengono utilizzati diversi processi di stampa, tra cui l’estrusione di materiale, il processo a letto di polvere e il getto di legante.
