鉄道業界における複合材料の利点と応用

1978 年、ロンドン地下鉄支線は、英国で軽量アルミニウム ハニカム複合ドアを備えた最初の量産列車を運行開始しました。最新の例として、南極チームのソーラーカーは、ほぼ軽量の複合パネルで作られています。
一般トイレ、CET水タンク、電源コンセント、エアコン、テーブルの増設、傾斜機構、衝突構造と衝突ゾーンの改良、座席規則の変更など、増加する乗客の需要に応えるため、これらすべてが列車の重量を増加させています。たとえば、1970 年の Mk3 機関車と比較して、2000 年のボンバルディア ボイジャー列車は 40% 重くなっています。
列車の重量がこれ以上増加しないようにするため。ボディシェル、外側ドア、台車、HVAC、カプラー、運転台、内張り、内側ドア、および乗客の内装 (座席を含む) は、複合材料体重を減らすために。

Electrostar の代替として使用されるボンバルディアの新しい AVENTRA プラットフォームの質量は 30 ～ 35 トンで、以前の 42 トン設計と比較して 17% ～ 28% 削減されます。さらに、新しいプラットフォームは、319 同等のプラットフォームよりも消費電力が 50% 少なく、移動時間の短縮に役立ちます。最新のシーメンス DesiroCity プラットフォームの重量は、英国の既存車両の平均重量より 25% 軽く、回生ブレーキと省エネ照明の使用によりエネルギー消費が 50% 削減されました。
複合シート、繊維複合材料を使用した複合ドア、ブラケットバックレスト、天井パネル、キャブ前部および後部、ボディサイドパネル、床材、暖房、断熱・遮音、掃除のしやすさなどの機能を強化したフロアなど鉄道車両がさらなるコスト効率の高い軽量化を達成できる分野。
今後数年間の鉄道業界のニーズを満たす代替軽量複合材料には、フェノール SMC (シート モールディング コンパウンド)、最新の EN 45545 防火規格を満たす変性エポキシ ガラス プリプレグ、カーボンファイバー/フェノールプリプレグ、難燃性フォームコア、優れたFST性能を備えた最新の熱可塑性材料。モノリシック複合材料と比較して、剛性を提供し、パネル全体の重量を軽減できる軽量コア材料がいくつかあります。

天然繊維とバイオ樹脂強化材料は出現段階にありますが、予備テストによると、鉄道用途の FST 要件を解決できることがわかっています。+

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