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轨道交通建设开启复合材料业发展空间

轨道交通建设开启复合材料业发展空间

发布时间:2019-05-14 11:06

大量玻璃钢制品的应用随之产生的是阻燃性问题。由于大部分玻璃钢制品生产原料采用不饱和聚酯树脂,其阻燃性差、毒性大。近年来,日本、法国、德国、意大利等国,通过对酚醛树酯改性及选用新的固化体系,已成功地研制可用手糊成型和可模压成型的酚醛玻璃钢制品,不需添加阻燃剂就有较高的阻燃性,且发烟量小,烟雾毒性小,取得了较好的应用效果,如日本国铁客车采用手糊成型酚醛玻璃钢制造墙板及空调通道,采用模压成型制作酚醛玻璃钢茶桌、窗框等;意大利ETRY500型高速列车采用酚醛玻璃钢预制夹层板制作电话间、储藏室顶棚、车门;法国部分客车也采用酚醛玻璃钢制造茶桌和座椅。

 

厕所、洗手间、集便箱、卧铺、行李架、空调、风道等都是极易腐蚀的部件,最适合用玻璃钢制造。FRP复合材料整体卫生间包括卫生间的顶板、墙板、地板,均可采用FRP复合材料制造,粘结连接为一整体。整体卫生间能可靠地保护相连接的金属构件,使之不会产生腐蚀破坏。集便箱采用FRP复合材料制造可提高使用寿命,其结构为在用FRP复合材料制作的椭圆形外壳周围,用加热方法粘接聚氯乙烯泡沫塑料,并在上面再手糊一层FRP复合材料的夹层结构。

 

低成本凸显轨道交通用FRP零部件优势随着原材料的发展和工艺的进步,复合材料的成本正在逐步降低。

 

由于采用模块化的设计技术及整体成型技术,复合材料已大大减少了结构的复杂性,并缩短了生产实际及总装所需要的工作量,降低了总体成本。同时,复合材料具有的耐疲劳、耐腐蚀等特性,降低了制品的维护、修理成本。由于减重,提高了运营能力,减少了能耗,复合材料的总寿命周期成本(LCC)也得到了降低。低成本制造技术的范围较广,一般将成型效率高、成品率高、原材料适用性广的工艺技术称为低成本技术。对于高速轨道车辆制品而言,低成本制造技术是指多种成型工艺协作的系统。这主要是因为制造大而复杂的高速轨道车辆产品,通常只有应用多种成型技术才能达到理想的效果(比如减重、高性能等),如德国AEG和MBB公司在开发转向架时同时应用了模压、缠绕、拉挤成型技术,以及粘结技术。因此只有将各种工艺、技术有机融合,复合材料才有可能在高速轨道交通领域得到更新、更多地应用。

  

目前,我国高速列车上应用的复合材料产品与车型为:“蓝箭”动车组及“中华之星”高速列车。“蓝箭”机车的车头盖是采用RTM工艺成型的前鼻端,手糊工艺整体成型导流罩;“中华之星”动力车的车头端盖是手糊成型。上述高速列车的一部分辅助件也采用了复合材料,如司机台仪表框、车门窗框、车顶罩、蓄电池箱等,目前还是较局限于车内装修装饰件、座椅和车头罩等。

 

复合材料在高速列车上的应用发展方向从复合材料装饰件到全复合材料的高速列车,复合材料展示了巨大的优势及其在高速轨道交通领域应用的广泛前景。除应用现有技术和工艺,为高速轨道车辆研发、配套车门、整体卫生间等车体设备和装饰件外,应深入研究具有自主知识产权的复合材料制造技术及其产品,提高复合材料在高速轨道领域的应用水平,促进我国高速轨道交通事业的发展。

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