德团队开发FGF打印在线质检方案，传感器联动喷嘴评估，让轨道车辆备件可靠制造

轨道交通车辆往往要服役数十年。座椅壳体、内饰板或外部部件，磨损速度却快得多。

为了让熔粒制造（FGF）3D打印技术能可靠支撑这类备件供应，德国一个联合团队在「AddiQ」项目里演示了一套在线质量保障方案。

参与方包括弗劳恩霍夫IMWS研究机构，德国公司SLV Halle GmbH，IKTR（塑料技术与回收研究所），还有软件公司studio.201 software GmbH。

他们的目标，是让基于颗粒料的3D打印技术能够可靠用于轨道交通备件制造。

团队开发出一套能在制造过程中使用的质量保障方案，用传感器、自动化喷嘴评估和测试样件概念，把工艺数据和部件性能关联起来。

技术路线是在既有成品检验的基础上，再引入直接来自打印过程的数据。这样能更早发现偏差，也为工艺控制和预测性维护打下了基础。

弗劳恩霍夫IMWS给一台伊之密颗粒料打印机装上了传感器，测量加速度、环境温度、颗粒料温度与湿度、熔体压力，以及成型平台上的质量。

这些参数会影响什么？层间结合、几何精度和机械性能。

所以真正的挑战不是收集数据，而是用合适的测试概念，把测量值和最终部件质量可靠地关联起来。

团队还开发了一个可加装的回抽系统，以及一套用于打印机喷嘴的自动图像分析系统。这些工具能检测喷嘴磨损，也有助于更准确地预估未来的维护需求。

弗劳恩霍夫IMWS子项目负责人托马斯·瓦格纳说，「基于我们的研究成果，材料和部件的制造商以及设备制造商可以了解3D打印部件质量评估的方法，测试自己的材料，并制作参考打印件。」

作为演示件，他们打印了一块500毫米长的ICE列车（德国城际特快列车）前围板，缩小至原尺寸的38%。原始部件长度为1300毫米，超出了所用打印系统的成型空间。

研究结果表明，传感器技术和测试方法未来可以推广应用于其他轨道交通车辆的大型备件。下一步，团队计划与产业伙伴合作，把方法用在实际客户部件上，并针对各自的应用场景进行认证。