3D打印高铁可能吗？利用3D打印技术快速定制高速列车的零备件

铁路的安全平稳运行，离不开每天24小时的维修保障，遇到需要更换零部件又找不到替代件时，铁路部门需要联系生产厂家能够快速提供，这时车辆停运管理成本和零配件单件采购成本就会比较高。

近几年来，随着3D打印技术的快速发展，逐步进入各个制造行业领域，许多机构和国家都已经将3D打印技术运用到了实践当中，比如，用3D技术来辅助列车运营维护，提供定制化零部件，相比传统的加工制造方式，响应更加快速，也更经济。未来，3D打印更换零件和工具的耗费，将比传统制造时间缩短95％。

用3D打印机制造的零部件

铁路行业的应用探索

早在2013年，美国铁路运营商首次使用了3D打印技术，他们发明了一种手持式自动识别设备，用于跟踪车辆，并确保按正确的顺序组装。

无独有偶，英国伯明翰大学的一组研究人员也在研究使用3D打印技术实施自动化检修，方法是将材料添加到车轮表面，以便在检测到损坏时进行修复。通过缩短检查时间和延长轮对寿命，有可能降低列车维护成本。

欧洲最大的铁路运营商德意志银行（DB）在2016年实现了3D打印零件投放市场，已经生产了3种铁路零备件，分别是头枕、通风格栅和盲文标牌。到2018年底，德国铁路公司希望用3D打印技术制造15,000个备件。

铁路制造市场大规模投放

随着探索的深入，预计未来3D打印技术结合快速数字化建模，将渗透到高铁运维的更多零备件制造。

西门子作为高速铁路领域的核心制造商，首先在德国开设了第一个“数字化维护中心”。该维修站旨在实现铁路行业最高水平的数字化，目前已部署上了金属熔融沉积建模3D打印机。

西门子预计每月将有大约100列列车进入车厂维修，而3D打印更换零件和工具的能力使制造时间缩短了95％。他们能以更低的成本和更短的时间内优化备件，从而实现更长的生命周期。

在过去，一次性的定制部件制造是非常昂贵的。因为几乎做不到一次只生产一件零部件，制造商通常要同时制作大量零件，这样会造成材料和财产的浪费，并且生产周期一般需要两个月左右的时间。而现在通过3D打印机，这些备件可以少量生产并且能在13个小时内完成。

除了生产零件外，西门子还在使用3D打印开发铁路机车上的操作工具。例如，该团队正在将3D打印用于列车底盘的连接器工具（称为“转向架”）。由于其复杂的几何形状和定制，使用传统方法难以生产该工具。转向架重达数吨，所以，使用了航空级的热塑性塑料，它的强度和耐磨性是非常著名的。

事实证明，3D打印在铁路的运维中发挥了很大的作用。通过使用3D打印技术生产零备件，可以更快地启动和运行列车，同时还可以减少可能导致材料浪费的备件库存。随着科技的发展，可以预料3D打印将在铁路领域有更广泛的发挥空间。