Precis som i bilindustrin är stål och aluminium de dominerande materialen som används ikonstruktion av tågkarosserier, inklusive tågsideboards, tak, golvpaneler och rälsskenor, som förbinder tågets golv med sidoväggen.Aluminium ger ett antal fördelar för höghastighetståg: dess relativa lätthet jämfört med stål, enklare montering på grund av minskning av delar och hög korrosionsbeständighet.Även om aluminium väger ungefär 1/3 av stålets vikt, väger de flesta aluminiumdelar som används i transportindustrin ungefär hälften av motsvarande ståldelar på grund av hållfasthetskrav.
Aluminiumlegeringarna som används i lättviktsvagnar för höghastighetståg (främst serierna 5xxx och 6xxx, som inom bilindustrin, men även serie 7xxx för höga hållfasthetskrav) har lägre densitet jämfört med stål (utan att kompromissa med hållfastheten), samt utmärkt formbarhet och korrosionsbeständighet.De vanligaste legeringarna för tåg är 5083-H111, 5059, 5383, 6060 och nyare 6082. Till exempel innehåller Japans höghastighetståg Shinkansen mestadels legeringen 5083 och en del 7075, som används mer frekvent inom flygindustrin, medan den tyska Transrapid använder mestadels 5005 ark för paneler och 6061, 6063 och 6005 för profiler.Dessutom används kablar av aluminiumlegering i allt större utsträckning som ersättning för traditionella kopparkärnskablar i järnvägstransmissioner och järnvägsinstallationer.
Som sådan är den största fördelen med aluminium framför stål att säkra lägre energiförbrukning i höghastighetståg och ökad lastkapacitet som kan transporteras, särskilt i godståg.I snabbtrafik och förorts järnvägssystem, där tågen måste göra många stopp, kan betydande kostnadsbesparingar uppnås eftersom mindre energi behövs för acceleration och inbromsning om aluminiumvagnar används.Lättviktståg i kombination med andra liknande åtgärder kan minska energiförbrukningen med upp till 60 % i nya vagnar.
Slutresultatet är att för den senaste generationen av regional- och höghastighetståg har aluminium framgångsrikt ersatt stål som valmaterial.Dessa vagnar använder i genomsnitt 5 ton aluminium per vagn.Eftersom vissa stålkomponenter är inblandade (som hjul och lagermekanismer) är sådana vagnar vanligtvis en tredjedel lättare jämfört med stålvagnar.Tack vare energibesparingar återvinns de initiala högre produktionskostnaderna för lätta vagnar (jämfört med stål) efter cirka två och ett halvt års exploatering.Framöver kommer kolfibermaterial att ge ännu större viktminskningar.
Posttid: 2021-apr-19