Materiales compuestos para barandas

La aplicación de materiales compuestos de fibra en el transporte ferroviario está cada vez más generalizado, particularmente fibra de carbono, fibra de vidrio y materiales compuestos de aramida. Estos materiales ofrecen varias ventajas significativas sobre los metales tradicionales:

1. Alta resistencia ligera: los materiales compuestos tienen baja densidad y alta resistencia. Por ejemplo, la densidad de la fibra de carbono es solo del 57% que la del aluminio, sin embargo, su resistencia es 3.6 veces que la del aluminio, lo que reduce significativamente el peso de los componentes estructurales del vehículo.

2. Buen retraso de la llama: los materiales compuestos pueden mejorar la resistencia al fuego ajustando estructuras moleculares o agregando retardantes de llama, mejorando así la seguridad contra incendios del tren.

3. Excelente resistencia a la fatiga: la resistencia a la fatiga de los materiales compuestos es comparable a su resistencia estática, con una propagación de grietas mínima, lo que mejora la resistencia a la fatiga estructural.

4. Alta amortiguación: los materiales compuestos reducen efectivamente las vibraciones, asegurando la seguridad operativa, la reducción del ruido y la mejora de la comodidad.

5. Resistencia a la corrosión superior: los materiales compuestos exhiben una fuerte resistencia a la corrosión en entornos severos, prolonga la vida útil del vehículo y reducen los costos de mantenimiento.

6. Excelente flexibilidad de diseño: al seleccionar diferentes matrices y fibras, junto con el ajuste de los procesos de moldeo, los materiales compuestos pueden cumplir con diversos requisitos de diseño.

En la estructura corporal de los vehículos ferroviarios, la aplicación de materiales compuestos puede reducir la masa general del vehículo en aproximadamente un 10%. Por ejemplo, los remolques de TGV de dos pisos en Francia y los trenes de alta velocidad articulados como el TTX en Corea del Sur utilizan cuerpos de material compuesto, reduciendo significativamente el peso y mejorando la comodidad del pasajero.

Como componente crítico de los vehículos, el uso defibra de carbonoLos materiales compuestos en bogies pueden reducir el peso en un 40%, como se ve en los bogies "efwing" de Japón. En los sistemas de frenado, los discos de freno de material compuesto atienden a las demandas livianas y de alto rendimiento de trenes de alta velocidad.

Además, las estructuras como los bastidores de equipaje y los compartimentos de equipos también incorporan materiales compuestos, como elaramidaEstructura de sándwich de panal en la armonía CRH5 de China. Esta estructura, ligera y alta resistencia, ofrece una fuerza específica superior, lo que lo hace diez veces más fuerte que el acero sólido con un peso equivalente. Estas aplicaciones subrayan el papel crucial de los materiales compuestos en el transporte ferroviario moderno, no solo reducen el peso del vehículo, sino que también mejora el rendimiento general del vehículo y la comodidad del pasajero.