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HP MULTI JET FUSION ERMÖGLICHT DIE VERSTÄRKUNG VON TÜRKONSTRUKTIONEN FÜR ZÜGE
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DER KUNDE AUF EINEN BLICK
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CAF ist ein multinationaler Konzern mit mehr als 100 Jahren Erfahrung mit der Bereitstellung umfassender Transportlösungen. Die Gruppe ist Vorreiter bei Technologien für nachhaltige Mobilität mit hoher Wertschöpfung und ist führend im Bereich der Schienenverkehrstechnik. Sie bietet eine der umfassendsten und flexibelsten Produktpaletten auf den entsprechenden Märkten, darunter Schienenfahrzeuge, Komponenten, Infrastruktur, Signaltechnik und Services (Instandhaltung, Modernisierung und Finanzdienstleistungen) an.
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LÖSUNG
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CAF hat in seinen Systemen Metallteile identifiziert, die durch Kunststoffteile ersetzt werden können, welche sich mithilfe der HP Multi Jet Fusion Technologie fertigen lassen. Eines dieser Teile dient zur Verstärkung von Zugtürverkleidungen.
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Das Teil wurde virtuell unter Berücksichtigung der aktuellen mechanischen Anforderungen mittels Finite-Elemente-Analyse (FEA) getestet und simuliert. Die FEA-Strukturanalyse des Bauteils ermittelte die Bereiche, die mit der neuen Konstruktion verstärkt werden sollten.
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Die Konstrukteure von CAF setzten mit einem iterativen Verfahren zur Umgestaltung und digitalen Simulation an, indem sie instabile Bereiche mit Füllstoffen oder anderen Formen verstärkten oder versteiften, um die Stabilität zu erhöhen.
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BRANCHE
Mobilität und Verkehr
SEKTOR
Lösungen für den Schienenverkehr
FORMATE
X: 25,15 cm
Y: 10 cm
Z: 10,5 cm
VOLUMEN
260,9 cm3
MATERIAL
HP 3D High Reusability PA 12
NACHBEARBEITUNG
Glasperlstrahlen
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ERGEBNISSE
Die geprüfte Konstruktion wurde mithilfe von HP 3D HR PA 12 per 3D-Druck hergestellt, um Vorgängermodelle aus Metall in neuen Zugsystembaugruppen zu ersetzen und so die folgenden mechanischen Verbesserungen zu erzielen:
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- Teileleistung: Die FEA-Ergebnisse zeigen eine passable Teileleistung, die den mechanischen Anforderungen entspricht.
- Erhöhte Festigkeit: Bei der zweiten Iteration wird ein Nerv statt des Füllmaterials integriert, um die instabilen Bereiche zu stärken.
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URSPRÜNGLICHES METALLTEIL
Das ursprüngliche Teil, das sich dafür eignete, statt aus Metall per 3D-Druck mithilfe der HP Multi Jet Fusion Technologie und dem HP 3D HR PA 12-Material hergestellt zu werden.
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ERMÜDUNGSANALYSE DES URSPRÜNGLICHEN TEILS
In diesem Schritt wurde das ursprüngliche Teil analysiert, ohne Änderungen an der Geometrie oder Form vorzunehmen. Das Teil genügte nicht den mechanischen Anforderungen, sodass neue Lösungen zur Änderung der Geometrie vorgeschlagen wurden.
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ERMÜDUNGSANALYSE DES TEILS – ERSTE ITERATION
Die erste vorgeschlagene Geometrieänderung, die eine innere Gitterstruktur zur Verstärkung des Teils vorsah. Die FEA zeigte, dass diese Änderung unzureichend war und eine andere Lösung gefunden werden musste.
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ERMÜDUNGSANALYSE DES TEILS – ZWEITE ITERATION
Bei der zweiten Iteration wurde ein Nerv statt des Füllmaterials integriert, um die instabilen Bereiche zu stärken. Die FEA-Ergebnisse zeigten eine passable Teileleistung, die den mechanischen Anforderungen entsprach. Dies ist das endgültige Design, das die Umstellung von Metallteilen auf die mit HP 3D HR PA 12 hergestellten Teile ermöglicht.
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