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降成本 保运转 3D打印助力地铁设备维修

4月25日,记者从石家庄交投集团所属市轨道集团获悉,省会地铁不断拓展智能制造技术的应用,积极开展3D打印创新研究,实现了定制化、非标准零部件的制作,为我市地铁设备故障的快速修复和精细维修提供了有力保障。

3D打印又称增材制造,即把材料一层层增加、堆叠,最后制作出一个物体。通俗地说,3D打印材料逐层堆积叠加的过程就像盖房子,先按照需求设计好房屋图纸,准备好“建筑材料”,再根据图纸一步步地建造,最终呈现出成品。

在石家庄地铁运营分公司票务部AFC创新工作室(AFC即自动售检票系统)内,摆放着一个体积约1立方米的“黑色匣子”,别看这个神秘匣子其貌不扬,但它却有“大用处”。“这就是3D打印机,旁边展示的是模型扫描仪。”工作人员告诉记者,首先用扫描仪扫描想打印的零部件,获得零部件的数据模型,完成初步建模,然后使用专业建模软件对扫描生成的3D模型进行数据调整,再使用专业切片软件设置模型文件的打印参数,并将模型文件转换成打印机可识别的文件类型,打印机按照设定的参数逐层打印,最后获得零部件的3D打印实体模型。

据介绍,地铁使用的设备往往是高度定制化的,零部件损坏后很难从市面上采购到合适的替换件,这就造成了设备维修周期长,成本高的问题。以AFC设备维修为例,采用3D打印技术后,非标准零部件维修难的问题迎刃而解,打印出的零部件大小、强度、功能完全达标,甚至可以超过原厂标准。

“在专业技术人员的攻关下,现已实现纸币单元、硬币单元多个进口模块6种零部件的自主制作。”市轨道集团相关负责人表示,在硬币单元应用方面,成功修复了硬币回收箱机械箱体零部件断裂、粉碎、丢失等常见故障,避免了硬币单元零件一旦损坏只能整体报废的结果;在纸币单元应用上,专业技术人员从材质、弹性、形状、直径等方面入手,制作出纸币定位器盖板齿轮、定位器Z形皮带齿轮,解决了纸币模块齿轮磨损、无法接收纸币的问题。

这些零部件的成功应用,打破了原先零部件损坏主要依靠国外整机进口整机替换的修复方式,维修成本从“换件修”的4万元降低至“部件修”的十几元,降低成本的同时也提高了维护维修工作效率。未来,省会地铁将依托3D打印技术,持续开展零部件的自主制造及国产化适配,使轨道交通系统设备的维修保养更加快捷、灵活、经济、智能。

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