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经过34个月的研究，3D-FiberTrain 联盟展示了一种制造大型高负载复合材料组件的新方法，用于轨道车辆。该项目由霍尔曼车辆工程公司（HVE）领导，从2023年9月至2026年6月，目标是替代传统热固性复合工艺，如手糊和真空灌注。
该工艺链结合了三个制造阶段。大型颗粒挤出印刷首先在没有专用模具工装的情况下生产复杂的热塑性几何形状。新开发的自动化3D胶带铺设工艺随后根据组件的载荷路径选择性地在高应力区域添加连续纤维增强材料。自动化铣削完成该过程，以实现所需的尺寸精度和表面质量。
组图：霍曼车辆工程
整个制造链以热塑性塑料为基础，旨在实现材料的回收利用。对于演示者，该联盟使用了一种专门选择和修改的玻璃纤维增强聚碳酸酯，以满足铁路应用的严格防火安全要求。弗劳恩霍夫的研究人员还使用过程模拟来预测印刷过程中的热诱导变形和分层。
这项技术使用了西门子移动公司Velaro MultiSystem的两个组件进行了验证，这些组件由德国铁路公司运营，作为ICE 3neo:前裙和前鼻部分。列车的运行速度最高可达320公里/小时。
通过消除专用模具，并将增材制造与有针对性的连续纤维增强相结合，3D-FiberTrain旨在降低制造成本和交货时间，同时允许更容易地调整设计。HVE认为中小型生产运行具有特殊潜力，因为传统复合材料工具的成本可能是一个显著的制约因素。
除了 HVE 之外，该项目还涉及 Fraunhofer IWU、Fraunhofer IMWS 和 Lakowa，西门子交通作为合作伙伴参与其中。