Līdzīgi kā automobiļu rūpniecībā, tērauds un alumīnijs ir dominējošie materiāli, ko izmantovilcienu virsbūvju celtniecība, tostarp vilciena bufetes, jumts, grīdas paneļi un sliedes, kas savieno vilciena grīdu ar sānu sienu.Alumīnijs nodrošina vairākas priekšrocības ātrgaitas vilcieniem: tā relatīvais vieglums salīdzinājumā ar tēraudu, vieglāka montāža detaļu samazināšanas dēļ un augsta izturība pret koroziju.Lai gan alumīnijs ir aptuveni 1/3 no tērauda svara, lielākā daļa transporta nozarē izmantoto alumīnija detaļu ir apmēram puse no atbilstošo tērauda detaļu svara stiprības prasību dēļ.
Alumīnija sakausējumiem, ko izmanto vieglos ātrgaitas sliežu vagonos (galvenokārt 5xxx un 6xxx sērijas, tāpat kā automobiļu rūpniecībā, bet arī 7xxx sērija augstas stiprības prasībām), ir zemāks blīvums, salīdzinot ar tēraudu (nesamazinot izturību), kā arī lieliska formējamība. un izturība pret koroziju.Visizplatītākie sakausējumi vilcieniem ir 5083-H111, 5059, 5383, 6060 un jaunāki 6082. Piemēram, Japānas ātrgaitas Shinkansen vilcienos galvenokārt ir 5083 sakausējums un daži 7075, ko biežāk izmanto aviācijas un kosmosa nozarē. Transrapid galvenokārt izmanto 5005 loksnes paneļiem un 6061, 6063 un 6005 ekstrūzijai.Turklāt alumīnija sakausējuma kabeļus arvien vairāk izmanto arī kā tradicionālo vara dzīslu kabeļu aizstājēju dzelzceļa pārvadēs un iekārtās.
Alumīnija galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar tēraudu ir zemāka enerģijas patēriņa nodrošināšana ātrgaitas vilcienos un palielināta kravnesība, ko var transportēt, īpaši kravas vilcienos.Ātrgaitas tranzīta un piepilsētas dzelzceļu sistēmās, kur vilcieniem ir daudz jāapstājas, var panākt ievērojamu izmaksu ietaupījumu, jo, izmantojot alumīnija vagonus, paātrināšanai un bremzēšanai ir nepieciešams mazāk enerģijas.Vieglie vilcieni kopā ar citiem līdzīgiem pasākumiem var samazināt enerģijas patēriņu līdz pat 60 % jaunos vagonos.
Gala rezultāts ir tāds, ka jaunākās paaudzes reģionālajos un ātrgaitas vilcienos alumīnijs ir veiksmīgi aizstājis tēraudu kā izvēlēto materiālu.Šie vagoni izmanto vidēji 5 tonnas alumīnija uz vienu vagonu.Tā kā ir iesaistītas dažas tērauda detaļas (piemēram, riteņi un gultņu mehānismi), šādi vagoni parasti ir par trešdaļu vieglāki nekā tērauda vagoniem.Pateicoties enerģijas ietaupījumam, sākotnējās augstākās vieglo vagonu ražošanas izmaksas (salīdzinājumā ar tēraudu) tiek atgūtas pēc aptuveni divarpus gadu ekspluatācijas.Raugoties nākotnē, oglekļa šķiedras materiāli nodrošinās vēl lielāku svara samazinājumu.
Publicēšanas laiks: 19.04.2021