С развитием технологий производства композитных материалов, углублением понимания роли композитных материалов в железнодорожном транспорте, а также технологическим прогрессом в производстве железнодорожных вагонов, сфера применения композитных материалов в железнодорожном транспорте постепенно расширяется. Постоянно совершенствуются также типы, марки и технические уровни используемых композитных материалов.
В железнодорожных транспортных средствах используются следующие типы композитных материалов:
(1) Жесткий и полужесткий ненасыщенный полиэфирный композитный материал;
(2) Фенольная смола, стекловолоконный армированный пластик;
(3) Реактивный огнестойкий ненасыщенный полиэфирный композитный материал с высокой прочностью;
(4) Добавка огнестойкого ненасыщенного полиэфирного смоляного стекловолоконного армированного пластика с несколько меньшей прочностью;
(5) Материал из углеродного волокна.
К характеристикам продукта относятся:
(1) Детали из стекловолокна, изготовленные вручную методом укладки;
(2) Литые детали из стекловолокна;
(3) Детали из стекловолокна сэндвич-конструкции;
(4) Детали из углеродного волокна.
Применение стекловолокна в железнодорожных транспортных средствах
1. Раннее применение стекловолокнистых композитов в железнодорожных транспортных средствах.
Применение стекловолокнистого композита (FRP) в железнодорожном транспорте началось в 1980-х годах, и впервые он был использован в отечественных низкоскоростных электропоездах, развивающих скорость до 140 км/ч. Основная область применения включает:
● внутренняя стеновая панель;
● внутренняя верхняя пластина;
● Собранный унитаз из стекловолокнистого армированного пластика;
В то время основной областью применения был регион Кацукиёги. Использовался армированный волокном полимер на основе ненасыщенной полиэфирной смолы.
2. Серийное применение стекловолокна на железнодорожных транспортных средствах.
Серийное применение стекловолокнистых композитных материалов (FRP) в железнодорожном транспорте и их постепенное развитие начались в 1990-х годах. В основном они используются для производства пассажирских железнодорожных вагонов и городского железнодорожного транспорта.
Внутренняя стеновая панель гостевого номера;
●Внутренняя верхняя пластина;
Собранный унитаз из стекловолокнистого армированного пластика;
Ванная комната, полностью выполненная из стекловолокна, армированного пластиком;
Туалетная комната, полностью выполненная из стекловолокна, армированного пластиком;
Воздуховод из стекловолокна для систем кондиционирования, воздуховод для отвода отработанной жидкости;
● Сиденье или каркас сиденья.
В настоящее время основная цель применения сместилась с замены древесины на повышение качества транспортных средств; в основном используются стекловолоконные композиты на основе ненасыщенных полиэфирных смол.
3. В последние годы наблюдается применение стекловолокна в железнодорожных транспортных средствах.
С начала этого столетия стекловолокно получило более широкое применение в железнодорожном транспорте. Помимо использования в производстве вышеупомянутых изделий, оно также широко применяется в производстве:
●Крышный кожух;
Новый воздуховод на крыше;
●Различные компоненты сложной формы в автомобиле, включая трехмерные изогнутые внутренние стеновые панели и боковые панели крыши; декоративные панели различной специальной формы; стеновые панели из стекловолокнистого армированного пластика в виде сот; декоративные элементы.
Основная цель применения армированных волокном полимеров (FRP) на данном этапе — изготовление деталей со специальными функциональными требованиями или сложными требованиями к моделированию. Кроме того, повышается огнестойкость применяемых на этом этапе FRP. Широко используются FRP на основе ненасыщенных полиэфирных смол с реактивными и аддитивными антипиренами, а применение FRP на основе фенольных смол постепенно сокращается.
4. Применение FRP в высокоскоростных электропоездах
Применение композитных материалов из армированного волокнами пластика в электропоездах высокоскоростных железных дорог действительно вступило в стадию зрелости, потому что:
(1) FRP используется при изготовлении деталей со специальными функциями, сложными формами и конструкциями, обладающих превосходными комплексными характеристиками, способными выдерживать большие нагрузки, таких как цельные обтекаемые передние панели из FRP, модули механизма открытия и закрытия передней части, аэродинамические обтекатели крыши и т. д.
(2) Формованный стекловолоконный армированный пластик (SMC) широко используется
Использование формованного стекловолокнистого армированного пластика для серийного производства внутренних стеновых панелей пассажирских вагонов высокоскоростных электропоездов имеет следующие преимущества:
Точность размеров деталей высока;
●Качество изготовления и класс продукции,
●Достигнут малый вес;
●Подходит для массового машиностроения.
(3) Повысить уровень применения FRP в других частях
●При необходимости его можно изготавливать из деталей с различной текстурой;
Качество внешнего вида лучше, а точность формы и размеров деталей выше;
●Цвет и рисунок поверхности можно регулировать одновременно.
В настоящее время применение стекловолокнистых композитных материалов включает в себя реализацию специальных функций и форм, а также достижение более высоких целей, таких как выдерживание определенной нагрузки и снижение веса.
Дата публикации: 06 мая 2022 г.
