3DZ promeut les trains à grande vitesse d’Alstom avec l’impression 3D ultrarapide
Des repose-pieds imprimés en 3D pour prolonger le cycle de vie des wagons de train d'Alstom, avec une économie de 75 % et une réduction du délai d'exécution de 172 jours.
L’entreprise
Alstom est l’une des plus grandes entreprises ferroviaires au monde. Les trains à grande vitesse qu’elle produit sont présents sur tous les grands marchés ferroviaires des six continents et dans plus de 60 pays. Alstom est une entreprise française avec de nombreux bureaux, usines et sites de production à travers le monde.
Lorenzo Gasparoni, travaille en Italie, dans un grand centre de production et de services situé à Sesto San Giovanni près de Milan. En plus d’être responsable de la gestion des schémas et de l’équipement électrique des trains, il coordonne les projets d’impression 3D et de numérisation. L’impression 3D est arrivée chez Alstom en 2019, dans le cadre d’un projet d’innovation, mais depuis deux ans, la fabrication de pièces par fabrication additive s’avère être une option de production très courante.
Améliorer les wagons vétustes dans le monde entier
Si Alstom produit des moteurs à grande vitesse et des wagons de nouvelle génération, il fournit également des services à une large base de clients existants, dont les trains peuvent avoir plus de 30 ans. Au fur et à mesure que le parc vieillit, de nombreux composants doivent être entretenus ou remplacés pour prolonger la durée de vie d’un train.
“Après 30 ans, il peut arriver que les fournisseurs d’origine du produit n’existent plus ou que les moules utilisés pour produire les pièces aient été détruits, car après 30 ans, l’entretien d’un moule représente un coût”, explique M. Gasparoni.
On peut donc dire que, dans de tels cas, la recherche ou la production de pièces détachées constitue un véritable défi.
À la mi-2022, l’équipe de Gasparoni a été chargée de produire 200 repose-pieds pour l’ETR575 qui devaient être remplacés parce qu’ils étaient usés ou endommagés. Ces repose-pieds sont des éléments soumis à un usage intensif et dont la surface est visible par les passagers. Les volumes étant relativement faibles, Alstom a décidé d’utiliser l’impression 3D comme alternative à l’usinage d’un nouveau moule et au moulage par injection.
Une aide concrète dans la phase de test et de sélection
Au cours de l’été 2022, l’équipe de Lorenzo s’est tournée vers 3DZ pour obtenir des conseils sur une imprimante 3D qui répondrait aux exigences de ces pièces d’utilisation finale. 3DZ est revendeur des meilleures marques d’imprimantes 3D et de scanners et accompagne les entreprises dans le choix de la technologie la plus adaptée aux besoins et aux applications les plus spécifiques.
Lorenzo Gasparoni explique: “Dans le showroom de 3DZ, nous avons pu nous familiariser avec différentes technologies d’impression et les voir à l’œuvre. Nous avons travaillé en étroite collaboration avec l’équipe d’ingénieurs d’application de 3DZ pour trouver la technologie et le matériau d’impression qui nous conviennent : plusieurs tests ont été effectués, en utilisant différentes imprimantes 3D et résines, pour comparer et vérifier la qualité esthétique et la solidité de la pièce finale.
Au cours de cette phase, le fait d’être supervisé par une personne expérimentée ayant une connaissance pratique et une expérience approfondies des machines a constitué une véritable valeur ajoutée.
Au départ, nous avons envisagé d’autres technologies, y compris plusieurs options de résine, mais finalement, après avoir examiné les pièces moulées et les matériaux, nous avons choisi Nexa3D, qui s’est avéré être l’option la plus adaptée à nos besoins”.
Davide Piran, ingénieur d’application chez 3DZ, ajoute : “Nous avons effectué une analyse approfondie des caractéristiques des pièces qu’Alstom devait imprimer. En raison de la taille, des propriétés mécaniques requises pour les pièces finies et du court délai de production, le choix s’est porté sur la NXE400 Pro’.
C’est ainsi qu’en septembre 2022, l’équipe de Lorenzo Gasparoni a ajouté à son parc l’imprimante 3D ultra-rapide NXE 400Pro de Nexa3D.
Les éléments clés qui ont été décisifs dans le choix de cette imprimante sont les suivants :
- le grand volume de construction
- la vitesse élevée
- les résines monocomposantes
- la plate-forme ouverte
Les techniciens de 3DZ ont installé la machine et formé le personnel d’Alstom afin qu’il puisse immédiatement exploiter tout le potentiel de la NXE 400Pro.
Impression 3D de 30 repose-pieds en 10 heures
Après avoir installé sa nouvelle imprimante 3D ultra-rapide, l’équipe d’Alstom s’est attelée à l’impression des repose-pieds.
La NXE 400Pro ne met que 10 heures pour produire 30 repose-pieds. En orientant la pièce verticalement, il a été possible d’optimiser la capacité du plateau d’impression, ce qui a permis d’accroître la productivité.
La résine xABS3843, développée par Henkel Loctite, est un excellent substitut au Lexan, le matériau dans lequel étaient moulés les repose-pieds d’origine. Le XABS3843 s’avère stable et durable dans le temps, et la qualité d’impression est si bonne qu’il n’est pas nécessaire de poncer, peindre ou vernir la pièce avant de l’utiliser sur les trains. Cela permet de réduire considérablement les délais d’exécution.
Par ailleurs, Lorenzo souligne que les pièces imprimées en 3D permettent de réaliser d’importantes économies : “La quantité minimale de commande pour le moulage par injection est supérieure à 500 pièces et, à ce volume, le coût est d’environ 200 euros par pièce. Avec la NXE 400Pro, il n’y a pas de quantité minimale et le coût est de 50 euros par pièce, ce qui est beaucoup plus abordable.”
À ce jour, l’équipe d’Alstom a produit plus de 100 repose-pieds de remplacement qui ont été installés dans des wagons. Après un exemple aussi réussi que celui des repose-pieds, toutes les conditions sont réunies pour accroître l’utilisation d’imprimantes 3D telles que la NXE 400Pro afin de fabriquer d’autres pièces de rechange et bien plus encore.
La décision d’acheter une imprimante 3D ultra-rapide a amélioré la capacité d’Alstom à répondre aux besoins urgents de ses clients : “Pour nos clients, il n’est pas rentable de mettre un train à l’arrêt un certain temps pour attendre des pièces de rechange, nous devons donc être en mesure de leur fournir une solution rapide.”
3DZ, un partenaire expert
Ce projet a été mené à bien avec d’excellents résultats grâce au choix de la technologie, des outils et des matériaux les plus appropriés. 3DZ est un revendeur qui possède des dizaines d’années d’expérience dans le domaine de la technologie 3D et qui accompagne les entreprises dans le choix de la meilleure solution adaptée à leurs besoins.
Contactez-nous : nos experts en impression 3D et en numérisation sont à votre disposition.
