HP MULTI JET FUSIONが、列車のドア構造の強化に貢献

CAF

お客様の概要

CAFは包括的な交通ソリューションの供給において100年以上の経験を持つ多国籍企業です。CAFは付加価値の高い、持続可能なモビリティのテクノロジーで最前線にいます。同社は鉄道業界のリーダーであり、車両、コンポーネント、インフラストラクチャ、信号、およびサービス(保守、改修、金融サービス)など、鉄道関連市場において最も包括的かつ柔軟な製品を提供しています。

ソリューション

CAFは自社の列車システムにある金属パーツのうち、HP Multi Jet Fusionテクノロジーで製造したプラスチックパーツに置き換えられるものがあることを特定しました。そのパーツの1つが、列車のドアのカバー構造のサポート部品でした。このパーツは有限要素解析(FEA)で現在の機械的要件のもと、仮想テストおよびシミュレーションを実施しました。パーツのFEA構造静的解析を行ったことで、新たな設計によって強化すべき部分が特定されました。CAFのエンジニアは堅牢性を高めるため、弱い部分をフィラーやその他の形状のもので強化しながら、再設計とデジタルによるシミュレーションを繰り返していきました。

業界
モビリティおよび輸送
セクター
列車ソリューション
サイズ
X: 9.9 in / 25.15 cm
Y: 3.9 in / 10 cm
Z: 4.1 in / 10.5 cm
体積
15.9 in3 / 260.9 cm 3
材料
HP 3D High Reusability PA 12
ビードブラストの後処理

結果

設計の検証後、HP 3D HR PA 12材料を使って3Dプリントしたパーツは、新たな列車システムのアセンブリでは金属モデルに代わるものとして製造され、以下の機械的特性を向上させました。

  • パーツ性能: FEAの結果から、機械的要件を満たす十分なパーツ性能が示されました。
  • 強度の向上: 2回目のイテレーションでは、より弱い部分の強化に内部フィラーではなく、nerve を組み込みました。
  • 元の金属パーツ

    元のパーツを、金属パーツからHP Multi Jet FusionテクノロジーとHP 3D HR PA 12材料を使用して3Dプリントで造形したパーツに変更できることが判明しました。

  • 元のパーツの疲労分析

    この段階では、表面や形状を変えずに元のパーツを分析しました。パーツは機械的特性としての要件を満たしていなかったため、形状を変えるという新たなソリューションが提案されました。

  • 1回目イテレーションの疲労分析

    最初に提案された形状の変更には、パーツ強化のための内部格子構造も含まれていました。FEAを行ったところ、このソリューションでは不十分であり、別のソリューションの特定が必要でした。

  • 2回目イテレーションの疲労分析

    2回目のイテレーションでは、より弱い部分の強化に内部フィラーではなく、nerveを組み込みました。FEAの結果、機械的要件を満たす十分なパーツ性能が示されました。これが最終デザインとなり、金属パーツからHP 3D HR PA 12材料で製造した樹脂製パーツへの移行が可能となりました。