铁路工业中的复合材料亚博网站下载

60多年来，TRB一直使用轻质复合材料提供创新的解决方案。亚博网站下载TRB的轻质铝蜂窝复合材料夹芯板和舱壁是1964年唐纳德·坎贝尔驾驶的蓝鸟世界陆地速度纪录车的一部分。TRB的轻质铝蜂窝复合夹层板曾被用于建造1970年世界锦标赛冠军莲花一级方程式赛车的单体底盘。

1978年，伦敦地铁区线(London Underground District Line)列车在英国推出了第一批配备轻型铝蜂窝复合车门的生产列车。南极团队的太阳能汽车是最新的例子，它几乎是由轻型复合板制成的。

轨道车辆的减重需求

不断增加的乘客需求，包括通用厕所、CET水箱、电源插座、空调、更多的桌子、倾斜机构、改进的碰撞结构和折叠区域，以及座位规则的修改，都使列车变得更重。例如，与20世纪70年代的Mk 3火车相比，2000年的庞巴迪Voyager火车重了40%。火车的重量不能继续增加。车身外壳、外部门、转向架、暖通空调、耦合器、司机室、内部衬里、内部门和乘客内部(包括座椅)是使用复合材料减轻重量的关键领域(图1)。

图1所示。机身外壳，HVAC，外门，转向架，耦合器，室内门，驾驶室，内部衬里和车厢内，包括座椅的轻量化复合材料使用的主要领域。

目前在轻量化的成功案例在轨道车辆

庞巴迪用于替代Electrostar的新AVENTRA平台的质量在30-35吨之间，与之前设计的42吨相比减少了17% - 28%。此外，新平台消耗的电力比同类319少50%，缩短了行程时间。来自西门子的最新的“欲望城市”平台的重量比英国现有车辆的平均重量少25%，使用再生制动、节能照明等能源消耗也减少了50%。

另一个例子是英国的新一代通勤列车，Alstom X 'Trapolis，它声称通过使用轻质复合材料和再生制动系统以及明智地使用能源，它的重量比英国普通列车轻28%，能源消耗也减少了50%。

为进一步有效的成本节省重量在轨道车辆选项

复合座椅、使用纤维复合材料的复合门、靠背、顶板、驾驶室前部和车身末端、车身侧板和增加了功能的地板，包括地板覆盖、加热、隔热/隔音和更容易清洁的选项，还有其他一些领域需要进一步实现成本效益高的轨道车辆减重。

替代轻量化复合材料，满足铁路行业需求亚博网站下载

解决未来几年铁路行业需求的替代轻质复合材料包括酚醛SMC(板模化合物)、符合最亚博网站下载新EN 45545防火标准的改性环氧玻璃预浸料、碳/酚醛预浸料、防火泡沫芯、以及最新的FST性能良好的热塑性材料。亚博网站下载与单片复合材料相比，有几种轻量级核心材料能够提供刚度和降低整个面板重量。亚博网站下载Balsa, Nomex蜂窝，铝蜂窝，泡沫和软木复合材料是轻量级核心材料的少数例子(图2)。亚博网站下载

图2。与单片复合材料相比，许多轻质核心材料可以帮助提供刚度，并减亚博网站下载少面板的整体重量。

铁路工业复合材料的新潜在进展

虽然天然纤维和生物基树脂加强件在新兴的阶段，就可以解决对于轨应用FST要求，根据初始测试。从Cytek的XMTM30树脂系统与EN 45545类别HL3的规格符合一个生物可再生来源的可持续。它可以与天然纤维的组合打造出真正的生物可持续体系。Cytek MTM^®348FR是另一种符合EN 45545类别HL2要求的产品。Cytek MTM^®348FR和XMTM30适用于制造用于内部和外部结构和非结构应用的轻型复合材料组件。

轻质铝蜂窝材料亚博网站下载是传统材料如胶合板的轻质替代方案。亚博网站下载轻质铝蜂窝地板的主要优点是翻新成本更低，在潮湿地区的使用寿命更长，在给定的支撑间距下每平方米的载重量更高(图3)。

图3。轻质铝蜂窝地板

铝蜂窝粘接结构是传统材料的轻量化替代品，包括金属制造、胶合板和铝铸件，用于外部和内部门(图4)。亚博网站下载由于轻质因素，对操作机构的要求较低，这是蜂窝铝粘结结构的主要优点。

图4。铝蜂窝粘合结构是传统材料的轻量化替代品，包括胶合板、金属制造和铝铸件，用于内部和外部的门亚博网站下载

铝蜂窝可以在轿车分区和屏幕草案取代胶合板和金属捏造。更容易地安装，由于轻量的因素，在生活，不易发生改变湿度条件的端可回收的，因为减小的厚度的增加的可用乘客空间是铝蜂窝的好处。

在窗玻璃中，酚醛预浸料和酚醛SMC可以替代传统材料，如湿层和玻璃钢，有或没有蜂窝芯，如图5所示。亚博网站下载它们的主要优点包括增强的重量控制，更一致的厚度控制，更好的公差控制，以及减少喷漆/加工时间，因为改善了表面光洁度。最新的酚醛预浸料和热塑性塑料可用于替代金属制造和湿层玻璃钢作为支架的轻质替代品(图6)。这些轻质材料的主要优点是公差更紧，返工更少，表面光面增强，重量更轻。亚博网站下载

图5。酚醛预浸料和酚醛SMC可替代传统的玻璃幕墙材料，如湿层和玻璃钢(含或不含蜂窝芯)亚博网站下载

图6。最新的酚醛预浸料和热塑性塑料可以用来代替金属制造和湿层玻璃钢作为支架背面的轻质替代品。

铝蜂窝复合材料可以是轻量级的替代品GRP湿铺层在马桶模块/舱为不用于新设计/配置或改变，选项用于多个饰面如HPL，Novagraph /贴花，油漆，显著轻量化高加工费用在图7中看到的适应高达100公斤，并可回收在寿命结束的是这些轻质材料的主要优点。亚博网站下载铝蜂窝复合材料还可以提供在厨房和餐饮单位胶合板和金属预制轻质替代解决方案如图8长寿，广泛选择饰面，更好的耐火性能，并容易安装，因为轻质是使用铝蜂窝的主要优点复合材料。

图7。铝蜂窝复合材料可作为厕所模块/客舱玻璃钢湿层的轻质替代品。

图8。铝蜂窝复合材料还可以为厨房和餐饮单位的胶合板和金属制造提供轻质替代方案。

结论

打火机的列车，并通过使用轻质结构的最小负载是有益的，因为最小化钢轨磨损和基础设施的破坏降低接入费用。优化的抗腐蚀性能，减少能源需求，降低运行成本和更快的旅行时间是其他加分。此外，将大众在正确的位置可以提升驾驶和乘客舒适性。

该信息已经被采购，审查和改编自TRB轻型结构有限公司提供的材料亚博网站下载

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