Stratasys treibt die additive Fertigung für den Schienenverkehr voran

Stratasys hat FDM PA6/66-GF30-FR vorgestellt ein industrietaugliches, flammhemmendes Verbundmaterial, das für Produktionsbauteile und kritische Ersatzteile im Schienen- und Transportsektor entwickelt wurde. Das Material wurde speziell für den Einsatz auf den additiven Fertigungssystemen Fortus 450mc und F900 ausgelegt.

Brandschutzkonformität und mechanische Leistungsfähigkeit
Das Verbundmaterial wurde entwickelt, um die Anforderungen der Transportbranche hinsichtlich Normenkonformität, Betriebsleistung und Anlagenmanagement zu erfüllen. Es ist nach EN 45545-2 HL2 (R22/R23) sowie FMVSS 302 zertifiziert und eignet sich dadurch für tragende, funktionale Anwendungen im Innenbereich von Schienenfahrzeugen.

Das Material basiert auf einer flammhemmenden Polyamid-6/66-Copolymer-Matrix (PA 6/66), die mit 30 % Glasfasern verstärkt ist. Diese Zusammensetzung sorgt im Vergleich zu herkömmlichen flammhemmenden Polycarbonat-Materialien (PC-FR) für eine höhere Steifigkeit und Zugfestigkeit und bietet Eigenschaften, die an Hochleistungswerkstoffe wie ULTEM™ 9085 heranreichen.

Verarbeitungseigenschaften und Auswirkungen auf die Logistik
Das Material wurde für den kontinuierlichen Produktionseinsatz entwickelt und bietet eine gleichbleibend hohe Druckqualität, ausgezeichnete Maßhaltigkeit sowie reproduzierbare Bauteileigenschaften. Für komplexe Geometrien und interne Strukturen ist es vollständig mit den SUP4050B-Abbrechstützstrukturen kompatibel, wodurch die Nachbearbeitung vereinfacht und der Produktionsdurchsatz erhöht wird.

Bahnbetreiber und Erstausrüster (OEMs) setzen additive Fertigung zunehmend für die bedarfsgerechte Herstellung von Ersatzteilen ein. Diese lokale Produktionsmethode verkürzt Lieferzeiten und reduziert Lagerkosten, insbesondere bei langlebigen Schienenfahrzeugen und wiederkehrenden Wartungsarbeiten.

Lorenzo Gasparoni, 3D Printing Program Manager der Alstom Group, erklärte, dass das Material die Einführung additiver Fertigungsprozesse innerhalb des für die Bahnindustrie erforderlichen Zertifizierungsrahmens vereinfache. Laut Gasparoni ermöglicht der glasfaserverstärkte Thermoplast die reproduzierbare Herstellung qualifizierter Bauteile, während die Kompatibilität mit SUP4050B-Stützstrukturen deren einfache Entfernung und eine hohe Oberflächenqualität gewährleistet.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält technische Informationen, die in der ursprünglichen Pressemitteilung nicht enthalten waren.

Polyamid-6/66-Copolymere kombinieren die linearen Molekülstrukturen von Nylon 6 und Nylon 66, wodurch die Kristallisationskinetik verändert wird. Dies senkt den Schmelzpunkt und reduziert innere Verarbeitungsspannungen im Vergleich zu reinem PA66, während gleichzeitig eine hohe Beständigkeit gegenüber Industrie-Kohlenwasserstoffen, Ölen und Fahrzeugflüssigkeiten erhalten bleibt. Die Verstärkung mit 30 % kurzgeschnittenen Glasfasern verändert das isotrope Schrumpfverhalten ungefüllter Polyamide während der schichtweisen Materialextrusion. Dadurch steigen Biegesteifigkeit, Zugfestigkeit und Wärmeformbeständigkeit (HDT) unter Belastung deutlich an. Für den Druck hochgefüllter Verbundfilamente werden in der Regel verschleißfeste Düsen aus gehärtetem Werkzeugstahl oder mit Rubinspitze eingesetzt, um einen schnellen abrasiven Verschleiß der Düsengeometrie zu vermeiden.

Die europäische Brandschutznorm EN 45545-2 klassifiziert Innen- und Außenbauteile von Schienenfahrzeugen entsprechend ihrem Gefährdungspotenzial und definiert Anforderungen von R1 bis R28. Die Anforderungen R22 und R23 betreffen insbesondere die Entflammbarkeit, Rauchentwicklung und Toxizität kleiner Innenraumkomponenten wie Serviceeinheiten, Halterungen und Elektronikgehäuse. Die Einstufung in die Gefährdungsstufe 2 (HL2) bestätigt, dass das Material definierte Prüfanforderungen hinsichtlich kritischem Wärmestrom, Sauerstoffindex sowie Rauchdichte erfüllt. Diese Prüfungen stellen sicher, dass Bauteile die Brandausbreitung verzögern und die Freisetzung giftiger Rauchgase im Brandfall begrenzen.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Induportals Editor, mit Unterstützung von KI.

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