HP MULTI JET FUSION HELPS STRENGTHEN TRAIN DOOR STRUCTURES
HP MULTI JET FUSION PERMET DE RENFORCER LES STRUCTURES DE PORTES DE TRAINS

LE CLIENT

CAF est un groupe multinational d'entreprises possédant plus de 100 ans d'expérience en matière de solutions de transport. CAF est un leader de pointe dans le secteur des technologies assurant une valeur ajoutée optimale et une mobilité durable. La société est l'un des plus grands noms du secteur ferroviaire et propose l'une des gammes de produits les plus exhaustives et modulables existant sur les marchés liés au secteur, incluant du matériel roulant, des composants, des éléments d'infrastructure, des éléments de signalisation et de nombreux services (entretien, reconditionnement et services financiers).

SOLUTION

CAF s'est penché sur certaines pièces métalliques actuellement intégrées à ses systèmes de trains pouvant être remplacées par des pièces en plastique fabriquées grâce à la technologie HP Multi Jet Fusion. Parmi ces pièces se trouvait notamment l'élément de fixation de la structure des portes des trains.

Les pièces ont été testées et évaluées en situation de manière virtuelle en se basant sur leurs exigences mécaniques actuelles grâce à un processus d'analyse d'éléments finis. L'analyse structurale statique de cette pièce a mis en lumière les parties devant être renforcées grâce à un nouveau design.

Les ingénieurs CAF ont lancé un processus itératif de reconception et de simulation numérique, et renforcé ou rigidifié certaines zones plus fragiles grâce à des enduits spécifiques ou des variables géométriques permettant d'augmenter leur robustesse.

SECTEUR


Mobilité et transports



DOMAINE


Solutions ferroviaires



DIMENSIONS


X : 25,15 cm


Y : 10 cm


Z : 10,5 cm



VOLUME


260,9 cm3



MATIÈRE


HP 3D PA 12 à haute réutilisabilité



POST-TRAITEMENT


Sablage (microbillage)

RÉSULTATS

Ce nouveau design approuvé a été imprimé en 3D avec le matériau HP 3D HR PA 12, et produit afin de remplacer son équivalent métallique lors de l'assemblage des nouveaux systèmes destinés aux trains, permettant ainsi plusieurs améliorations mécaniques :

  • Meilleures performances des pièces : l'analyse effectuée a permis de constater des performances de pièces appropriées et conformes aux exigences mécaniques applicables.

  • Plus grande robustesse : la seconde itération a remplacé l'élément de remplissage interne par une structure nervurée afin de renforcer la zone plus fragile.

PIÈCE MÉTALLIQUE D'ORIGINE

Cette pièce métallique initiale a été sélectionnée pour être remplacée par une pièce imprimée en 3D avec la technologie HP Multi Jet Fusion et le matériau HP 3D HR PA 12.

ANALYSE DE L'ÉTAT D'USURE DE LA PIÈCE D'ORIGINE

Cette étape a impliqué une analyse de la pièce originale sans en modifier la géométrie ni la forme. Celle-ci s'est révélée non conforme aux attentes mécaniques, et de nouvelles solutions ont été proposées afin d'en modifier la géométrie.

ANALYSE DE L'ÉTAT D'USURE DE LA PREMIÈRE ITÉRATION DE PIÈCE

Première modification suggérée de la géométrie de la pièce : l'ajout d'une structure réticulaire interne permettant de la renforcer. L'analyse d'éléments finis a démontré que cette solution n'était pas adaptée et qu'une autre solution devait être trouvée.

ANALYSE DE L'ÉTAT D'USURE DE LA SECONDE ITÉRATION DE PIÈCE

La seconde itération a remplacé l'élément de remplissage interne par une structure nervurée afin de renforcer la zone plus fragile. L'analyse effectuée a permis de constater des performances de pièces appropriées et conformes aux exigences mécaniques applicables. Ce design final a été approuvé et permettra de remplacer les pièces métalliques par des pièces produites grâce au matériau HP 3D HR PA 12.