U današnjem društvu sustavi gradskog željezničkog prijevoza postaju sve sofisticiraniji, a automobili i brzi vlakovi postaju ključni načini prijevoza. Smanjenje potrošnje energije u ovom sektoru znači niže troškove. Kompozitni materijali od karbonskih vlakana, poznati po svojoj iznimnoj čvrstoći, otpornosti na koroziju, toleranciji na visoke temperature, otpornosti na starenje i fleksibilnosti dizajna, posebno su omiljeni zbog svoje male težine. Opsežno se koriste u željezničkom prijevozu, uključujući zidove vagona brzih vlakova i druge komponente.
Gdje se kompozitni materijali od karbonskih vlakana primarno primjenjuju u sustavima željezničkog prijevoza?
1. Nosni konusi: Vlakovi velikih brzina i brzi vlakovi koriste kompozitne materijale ojačane ugljičnim vlaknima za dizajn i slojevitost svojih nosnih konusa. Upotreba kompozita od ugljičnih vlakana na spojevima osigurava visoku otpornost na udarce i superiorne mehaničke performanse. Osim toga, usporivači plamena ugrađeni su u smolu prije oblikovanja, značajno povećavajući otpornost na vatru nosnih konusa.
2. Kočione pločice: Kočione pločice izrađene od karbonskih vlakana mogu izdržati značajnu toplinu uzrokovanu trenjem kočenja, nude nisku buku tijekom kočenja i pokazuju izvrsnu otpornost na trošenje. Imaju manju stopu trošenja u usporedbi s kočnim pločicama od čeličnih vlakana i vrlo su otporne na koroziju, što im produljuje vijek trajanja.
3. Školjke karoserije automobila: Karoserija automobila služi kao instalacijska baza i nosivi kostur. Karoserije modernih brzih vlakova dizajnirane su s integriranim čeličnim ili lakim metalnim strukturama kako bi zadovoljile zahtjeve čvrstoće i krutosti uz najmanju moguću težinu. Upotreba sendvič kompozitnih struktura od ugljičnih vlakana s aluminijskim saćastim jezgrama olakšava smanjenje težine. U usporedbi s tradicionalnim karoserijama od aluminijskih legura, ukupna težina kompozitnih školjki karoserije automobila smanjena je za 40%, dok još uvijek zadovoljava specifikacije dizajna za statičku čvrstoću, otpornost na zamor i sigurnost od požara.
4. Unutarnja dekoracija: Komponente kao što su ukrasne ploče vagona, toaleti, sjedala, spremnici za vodu, prednje ploče haube i krovne ploče dvokatnih autobusa laminirane su slojem vatrootpornog materijala ojačanog ugljičnim vlaknima. To ne samo da osigurava otpornost na plamen, već također povećava higijenu i otpornost na koroziju zahoda, kupaonica, sjedala i spremnika za vodu.
5. Okretna postolja: Okretna postolja su posebno važne komponente visoke čvrstoće na brzim vlakovima, služe za podupiranje karoserije automobila, olakšavaju upravljanje i kočenje, osiguravajući siguran i neometan rad željezničkih vozila na tračnicama. Kao glavne nosive komponente koje utječu na cjelokupnu sigurnost vozila, performanse okretnih postolja moraju ispunjavati različite zahtjeve, uključujući sigurnost, radnu udobnost, otpornost na habanje i lakoću održavanja. Okretna postolja izrađena od kompozitnih materijala od karbonskih vlakana 30% su lakša od konvencionalnih čeličnih konstrukcija.
6. Odjeljci za opremu: Glavne nosive strukturne komponente odjeljaka za opremu, kao što su zakrivljene grede, dizajnirane su s kompozitnim prepregom ojačanim ugljičnim vlaknima i poprečno namotane, proizvedene postupkom kalupljenja u vrećama, što rezultira visokom stopom istezanja i može se kontrolirati. troškovi proizvodnje. Još jedna glavna nosiva konstrukcijska komponenta, poprečna greda, formirana je korištenjem kompozita od ugljičnih vlakana vakuumske infuzije i zakrivljenih aramidnih saćastih jezgri kako bi se poboljšala izvedba.
Ovih šest primjena prikazuje svestranost kompozitnih materijala od karbonskih vlakana u željezničkom prijevozu, posebno u brzim vlakovima i hitrim vlakovima, gdje pridonose smanjenju težine uz zadržavanje visoke čvrstoće i otpornosti na plamen proizvoda od karbonskih vlakana.
