با توسعه فناوری تولید مواد کامپوزیت، همراه با تعمیق درک و شناخت مواد کامپوزیت در صنعت حمل و نقل ریلی و همچنین پیشرفت تکنولوژیکی صنعت تولید وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی، دامنه کاربرد مواد کامپوزیت در وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی به تدریج گسترش یافته است. انواع، درجهها و سطوح فنی مواد کامپوزیت مورد استفاده نیز به طور مداوم در حال بهبود است.
انواع مواد کامپوزیتی که در وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی استفاده شدهاند عبارتند از:
(1) رزین پلی استر غیراشباع سفت و نیمه سفت FRP؛
(2) پلاستیک تقویتشده با رزین فنولیک از جنس الیاف شیشه؛
(3) رزین پلیاستر غیراشباع مقاوم در برابر شعله واکنشپذیر FRP با استحکام بالا؛
(4) رزین پلیاستر غیراشباع مقاوم در برابر شعله افزودنی تقویتشده با الیاف شیشه با استحکام کمی پایینتر؛
(5) جنس الیاف کربن.
از نکات محصول عبارتند از:
(1) قطعات FRP با روش لایه گذاری دستی؛
(2) قطعات FRP قالبگیری شده؛
(3) قطعات FRP سازه ساندویچی؛
(4) قطعات فیبر کربنی.
کاربرد FRP در وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی
۱. کاربرد اولیه FRP در وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی
کاربرد FRP در وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی از دهه 1980 آغاز شد و برای اولین بار در قطارهای برقی کم سرعت 140 کیلومتر در ساعت تولید داخل مورد استفاده قرار گرفت. دامنه کاربرد عمدتاً شامل موارد زیر است:
● پنل دیواری داخلی؛
● صفحه بالایی داخلی؛
● توالت پلاستیکی تقویتشده با الیاف شیشه مونتاژ شده؛
هدف اصلی کاربرد در آن زمان کاتسوکیوگی بود. نوع FRP مورد استفاده، رزین پلی استر غیراشباع FRP بود.
۲. اعمال دستهای FRP بر روی وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی
کاربرد دستهای FRP در وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی و بلوغ تدریجی آن در دهه 1990 رخ داد. این ماده عمدتاً برای ساخت واگنهای مسافربری راهآهن و وسایل نقلیه ریلی شهری استفاده میشود:
پنل دیواری داخلی اتاق مهمان؛
●صفحه بالایی داخلی؛
توالت پلاستیکی تقویتشده با الیاف شیشه مونتاژ شده؛
حمام پلاستیکی تقویتشده با الیاف شیشه یکپارچه؛
سرویس بهداشتی پلاستیکی تقویتشده با الیاف شیشه یکپارچه؛
مجرای تهویه مطبوع FRP، مجرای اگزوز زباله؛
● صندلی یا چارچوب صندلی.
در حال حاضر، هدف اصلی کاربرد از جایگزینی چوب به بهبود کیفیت وسایل نقلیه تغییر یافته است؛ انواع FRP مورد استفاده هنوز عمدتاً رزین پلی استر غیراشباع FRP هستند.
۳. در سالهای اخیر، کاربرد FRP در وسایل نقلیه ریلی
از ابتدای این قرن، FRP به طور گستردهتری در وسایل نقلیه حمل و نقل ریلی مورد استفاده قرار گرفته است. علاوه بر استفاده در ساخت محصولات مختلف فوقالذکر، در ساخت موارد زیر نیز به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرد:
●پوشش سقف؛
یک مجرای هوای جدید روی پشت بام؛
●اجزای مختلف با اشکال پیچیده در خودرو، شامل پنلهای دیواره داخلی منحنی سهبعدی و پنلهای سقف جانبی؛ پنلهای روکش با اشکال خاص مختلف؛ پنلهای دیواری لانه زنبوری پلاستیکی تقویتشده با الیاف شیشه؛ قطعات تزئینی.
هدف اصلی کاربرد FRP در این مرحله، ساخت قطعات با الزامات عملکردی خاص یا الزامات مدلسازی پیچیده است. علاوه بر این، مقاومت FRP اعمال شده در این مرحله در برابر آتش نیز بهبود یافته است. رزین پلیاستر غیراشباع واکنشپذیر و افزودنی مقاوم در برابر شعله FRP به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است و کاربرد رزین فنولیک FRP به تدریج کاهش یافته است.
۴. کاربرد FRP در EMU پرسرعت
کاربرد FRP در EMU های راه آهن پرسرعت واقعاً وارد مرحله بلوغ شده است، زیرا:
(1) FRP در ساخت قطعاتی با کارکردهای ویژه، اشکال و ساختارهای پیچیده و عملکرد جامع عالی که میتوانند بارهای زیادی را تحمل کنند، مانند جبهههای یکپارچه و ساده FRP، ماژولهای مکانیزم باز و بسته شدن جلویی، پوششهای آیرودینامیکی سقف و غیره استفاده میشود.
(2) پلاستیک تقویتشده با الیاف شیشه قالبگیریشده (SMC) بهطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است
استفاده از پلاستیک تقویتشده با الیاف شیشه قالبگیریشده برای ساخت پنلهای دیواری داخلی مسافران EMU پرسرعت به صورت دستهای مزایای زیر را دارد:
دقت ابعادی قطعات بالا است؛
● کیفیت تولید و درجه محصول،
● به وزن سبک دست یافت؛
●مناسب برای تولید انبوه مهندسی.
(3) بهبود سطح FRP اعمال شده در سایر قسمتها
● در صورت نیاز میتوان آن را به قطعاتی با بافتهای مختلف تبدیل کرد.
کیفیت ظاهری بهتر است و دقت شکل و ابعاد قطعات بالاتر است.
●رنگ و طرح سطح را میتوان همزمان تنظیم کرد.
در این زمان، کاربرد FRP شامل تحقق عملکردها و شکلهای ویژه و اهداف سطح بالاتری مانند تحمل بار مشخص و وزن سبک میشود.
زمان ارسال: مه-06-2022