Kimya PEKK-SC: Die von ALSTOM gewählte Lösung

Die Herausforderung von ALSTOM Italien

Das Team ALSTOM Italien konnte seine Produktion nicht fortsetzen, weil eine Passfeder aus PEEK fehlte, um die Produktion eines rotierenden Elektromotors mit Permanentmagnet für Züge fertigzustellen. Eine Lieferunterbrechung bei Kunststoffrohstoffen führte zu einer Verlängerung der Lieferzeiten, welche den von ALTOM vorgesehenen Lieferzeitplan der Züge beeinträchtigte. Die Herausforderung lautete: Wie kann dieses fehlende Teil rechtzeitig produziert werden, um eine verspätete Lieferung der ALSTOM-Bestellung und die daraus resultierenden schweren wirtschaftlichen Folgen zu vermeiden?
Es musste daher schnell ein alternatives Material gefunden werden, das alle vorgeschriebenen Eigenschaften erfüllte, um nach dem Einbau in den Motor ordnungsgemäß zu funktionieren. Die Anforderungen waren zahlreich. Zum einen sollte das Teil in eine schwerzugängliche, gekrümmte Stelle montiert werden und musste eine ausreichende Festigkeit aufweisen, um der Scherspannung standzuhalten. Zum anderen mussten auch starke Einschränkungen bei der Größe des Teils beachtet werden, was eine ausgezeichnete Beherrschung des Prozesses voraussetzte, um das Phänomen des Schrumpfens bei der Kristallisation vorhersehen zu können und um Verformungen zu vermeiden. Außerdem musste das Teil Arbeitstemperaturen über 200 ° C standhalten können.

Eine Lösung für jedes Problem

Anlässlich des APS Meeting in Lyon im Juni 2021 baten die frz. Teams von ALSTOM, die auf der Suche nach einer Lösung für Ihr Werk in Italien waren, KIMYA um Hilfe. Zurecht, denn KIMYA, der Experte bei der Entwicklung von 3D Materialien, war in der Lage, ALSTOM eine Alternative zu PEEK anzubieten. Das ganz neue im KIMYA Labor entwickelte Kimya PEKK-SC based on KEPSTAN by Arkema erwies sich als ideales Material. Während PEEK ein semi-kristallines Material ist, zeichnet sich PEKK-SC hingegen durch amorphe und kristalline Phasen aus. Durch einen Temperaturanstieg auf bis zu 200°C wird ein kristalliner Zustand erreicht, der die Leistung des Materials verbessert. Seine Eigenschaften stimmen nicht nur mit denjenigen von PEEK überein, es besitzt darüber hinaus zusätzliche Leistungsmerkmale wie eine Temperaturbeständigkeit von 260°C nach der Kristallisation oder die Fähigkeit, Kompression besser standzuhalten, oder Reibung bzw. Verschleiß. Kimya PEKK-SC wurde daher den Anforderungen von ALSTOM vollständig gerecht.

Postionnement clavette Kimya PEKK-SC

Alles, was Sie über PEKK wissen müssen

Es gehört zur Familie der Polyaryletherketone (PAEK) und könnte mit bestimmten Metallen verglichen werden, wobei es 40 % leichter als Stahl ist. PEKK-SC kristallisiert schneller als PEKK-A. Es zeichnet sich auch durch bessere mechanische Leistungen aus. Es entspricht der Richtlinie DIN EN 45 545 – Brandschutz in Schienenfahrzeugen. Außerdem beeindruckt Kimya PEKK-SC durch seine Hitzebeständigkeit, da dieser Thermoplast einem Temperaturanstieg von bis zu 260 °C standhält. Mehr erfahren über PEKK-SC

Ein iterativer und reaktiver Herstellungsprozess

Die Herausforderung für KIMYA bestand darin, für ALSTOM 100 Teil in nur 15 Tagen zu produzieren, und diese Anzahl dann kurz darauf zu verdreifachen. Zwei 3D- Drucker waren permanent damit beschäftigt, die Teile rechtzeitig zu drucken, unter den wachsamen Augen der Experten der KIMYA Factory, die parallel dazu Überprüfungen und Tests durchführen. PEKK-SC wird von KIMYA Factory auf den 3D Druckern „miniFactory Ultra“ gedruckt. Mehrere Iterationen waren erforderlich:

  • Die Mitarbeiter führten empirische Tests mit Injektion von Polyurethan-Harz durch, um die Beständigkeit der Passfeder nach der Befestigung am Motor zu testen;
  • Außerdem wurden von KIMYA Zugprüfungen durchgeführt, um die Leistungen der aus PEKK-SC gedruckten Passfeder zu messen.

 

Unsere Kunden können dies am besten beurteilen

“Unsere Zusammenarbeit mit KIMYA war wirklich erfolgreich und konstruktiv. Bei der Instandhaltung von Hochgeschwindigkeitsmotoren hatten wir wirklich ein ernsthaftes Problem, da die Lieferzeiten für bestimmte Ersatzteile sehr lang waren. Dies hätte zum Stillstand von bestimmten Zügen mit schwerwiegenden wirtschaftlichen Folgen für unseren Endkunden führen können. Dank der additiven Fertigung und den Anstrengungen von KIMYA, uns zu helfen, das den Spezifikationen unserer Anwendung entsprechende Material zu finden, konnten wir die Ersatzteile rechtzeitig liefern.

Die Lösung bestand in der Verwendung von PEKK-SC, einem technischen Polymer, der unseren Anforderungen vollständig gerecht wurde. Nach einer kurzen Validierungsphase konnten die Teile innerhalb von 2 Monaten geliefert werden, das bedeutet ein Zeitgewinn von mehr als 2 Monaten im Vergleich zu unserem traditionellen Lieferanten.
», Lorenzo Gasparoni, Electrical design Manager bei ALSTOM

made from Kimya PEKK-SC x miniFactory

Die Pluspunkte von KIMYA

  • Die Reaktivität der Teams

Die Teams von KIMYA Factory haben direkt nach der Übertragung des Projekts mit den ersten Tests begonnen, um die Produktion der 100 Teile so schnell wie möglich zu starten und Alstom eine effiziente und rechtzeitige Lösung zu bieten.

  • Die Verfügbarkeit der Materialien und 3D Drucker

Die umgehende Verfügbarkeit von Kimya PEKK-SC, ohne Lieferschwierigkeiten bzw. -verzögerungen stellte eine große Sicherheit und ein beträchtlicher Zeitgewinn dar. Ein weiterer Vorteil war die Verfügbarkeit der 3D Drucker, um den Druck innerhalb kürzester Zeit zu starten. KIMYA Factory zu beauftragen, kann in solchen Notsituationen daher die rettende Lösung sein.

  • Die schnelle Lieferzeit der Teile

Ein maßgeschneidertes Teil unter Einhaltung der Lieferplanung herstellen und dabei die von ALSTOM angestrebten Qualitätsanforderungen erfüllen, das ist genau das, was KIMYA ausmacht.

Die Eigenschaften von Kimya PEKK-SC und die Leistungsfähigkeit der Teams von KIMYA haben es einem wichtigen Akteur im Eisenbahnsektor ermöglicht, dieses neue Material in sein Sortiment an Ersatzteilkomponenten aufzunehmen. Mit dem zuverlässigen und innovativen Kimya PEKK-SC konnten mit hoher Effizienz Teile produziert werden, die den Anforderungen der Industrie gerecht werden. KIMYA entwirft neue Materialien, die perfekt auf die Erwartungen aller Branchen der Industrie abgestimmt sind. In dem Bestreben, immer stärkere und leistungsfähigere 3D-Filamente auf den Markt zu bringen, antizipieren unsere Experten die Bedürfnisse unserer Kunden, um ihnen angemessene und innovative Lösungen zu bieten.