Як і в автомобільній промисловості, сталь і алюміній є домінуючими матеріалами, що використовуються вконструкція кузовів поїздів, включаючи борти поїзда, дах, панелі підлоги та рейки, які з’єднують підлогу поїзда з боковою стінкою.Алюміній надає низку переваг високошвидкісним поїздам: його відносна легкість порівняно зі сталлю, легше збирання завдяки зменшенню кількості деталей і висока стійкість до корозії.Хоча алюміній становить приблизно 1/3 ваги сталі, більшість алюмінієвих деталей, які використовуються в транспортній промисловості, мають приблизно половину ваги відповідних сталевих деталей через вимоги до міцності.
Алюмінієві сплави, що використовуються в полегшених високошвидкісних залізничних вагонах (переважно серії 5xxx і 6xxx, як в автомобільній промисловості, але також серії 7xxx для високих вимог до міцності), мають меншу щільність порівняно зі сталлю (без шкоди для міцності), а також чудову формувальність. і стійкість до корозії.Найпоширенішими сплавами для поїздів є 5083-H111, 5059, 5383, 6060 і новіший 6082. Наприклад, японські високошвидкісні поїзди Сінкансен містять здебільшого сплав 5083 і трохи 7075, який частіше використовується в аерокосмічній промисловості, тоді як німецькі сплави Transrapid використовує переважно аркуш 5005 для панелей і 6061, 6063 і 6005 для екструзії.Крім того, кабелі з алюмінієвого сплаву також все частіше використовуються як заміна традиційним кабелям з мідною жилою в залізничних передачах і установках.
Таким чином, основною перевагою алюмінію над сталлю є забезпечення меншого споживання енергії у високошвидкісних поїздах і збільшення вантажопідйомності, яку можна транспортувати, особливо у вантажних поїздах.У системах швидкого транзиту та приміських залізниць, де поїздам доводиться робити багато зупинок, можна досягти значної економії коштів, оскільки для прискорення та гальмування потрібно менше енергії, якщо використовуються алюмінієві вагони.Полегшені поїзди в поєднанні з іншими подібними заходами можуть зменшити споживання енергії до 60 % у нових вагонах.
Кінцевим результатом є те, що для останнього покоління регіональних і високошвидкісних поїздів алюміній успішно замінив сталь як матеріал вибору.Ці вагони використовують у середньому 5 тонн алюмінію на вагон.Оскільки задіяні деякі сталеві компоненти (наприклад, колеса та опорні механізми), такі вагони зазвичай на третину легші порівняно зі сталевими вагонами.Завдяки економії енергії початкові вищі витрати на виробництво легких вагонів (порівняно зі сталевими) відновлюються приблизно через два з половиною роки експлуатації.Заглядаючи вперед, матеріали з вуглецевого волокна забезпечать ще більше зниження ваги.
Час публікації: 19 квітня 2021 р