S rozvojem technologie výroby kompozitních materiálů, spolu s prohlubujícím se porozuměním a chápáním kompozitních materiálů v odvětví železniční dopravy, jakož i s technologickým pokrokem v odvětví výroby železničních vozidel, se postupně rozšiřuje rozsah použití kompozitních materiálů v železničních vozidlech. Neustále se zlepšují i typy, jakosti a technické úrovně používaných kompozitních materiálů.
Mezi typy kompozitních materiálů, které se používají v železničních dopravních vozidlech, patří:
(1) Pevná a polopevná nenasycená polyesterová pryskyřice FRP;
(2) Fenolový pryskyřičný plast vyztužený skelnými vlákny;
(3) Reaktivní nehořlavá nenasycená polyesterová pryskyřice FRP s vysokou pevností;
(4) Aditivní nehořlavá nenasycená polyesterová pryskyřice vyztužená skleněnými vlákny s mírně nižší pevností;
(5) Materiál z uhlíkových vláken.
Z produktových bodů jsou to:
(1) Ručně vrstvené FRP díly;
(2) Lisované FRP díly;
(3) FRP díly sendvičové konstrukce;
(4) Díly z uhlíkových vláken.
Aplikace FRP v železničních dopravních vozidlech
1. Rané použití FRP v železničních dopravních vozidlech
Aplikace FRP v železničních dopravních vozidlech začala v 80. letech 20. století a poprvé byla použita v domácích nízkorychlostních elektrických vlacích dosahujících rychlosti 140 km/h. Rozsah použití zahrnuje zejména:
● vnitřní stěnový panel;
● vnitřní horní deska;
● Sestavená toaleta z plastu vyztuženého skelnými vlákny;
Hlavním cílem aplikace v té době bylo Katsukiyogi. Použitým typem FRP byla nenasycená polyesterová pryskyřice FRP.
2. Dávková aplikace FRP na železniční dopravní vozidla
Hromadné použití FRP na železničních vozidlech a jeho postupné zrání nastalo v 90. letech 20. století. Používá se hlavně k výrobě osobních železničních vozů a městských kolejových vozidel:
Vnitřní stěnový panel pokoje pro hosty;
●Vnitřní horní deska;
Sestavená toaleta z plastu vyztuženého skelnými vlákny;
Integrovaná koupelna z plastu vyztuženého skelnými vlákny;
Integrovaná koupelna z plastu vyztuženého skelnými vlákny;
FRP klimatizační potrubí, potrubí pro odvod odpadních vod;
● Sedák nebo rám sedáku.
V současné době se hlavní cíl aplikace přesunul od nahrazování dřeva ke zlepšení kvality vozidel; používané typy FRP jsou stále převážně z nenasycené polyesterové pryskyřice FRP.
3. V posledních letech se aplikace FRP v kolejových vozidlech
Od začátku tohoto století se FRP stále více používá v železničních dopravních vozidlech. Kromě použití při výrobě výše uvedených různých produktů se také široce používá při výrobě:
●Střešní kryt;
Nový vzduchovod na střeše;
● Různé komponenty složitých tvarů v automobilu, včetně trojrozměrně zakřivených vnitřních stěnových panelů a bočních střešních panelů; krycí panely různých speciálních tvarů; stěnové panely z plastu vyztuženého skelnými vlákny s voštinovou strukturou; dekorativní díly.
Hlavním cílem aplikace FRP v této fázi je výroba dílů se speciálními funkčními požadavky nebo složitými modelovacími požadavky. Kromě toho se v této fázi zlepšila i požární odolnost FRP. Reaktivní a aditivní nenasycená polyesterová pryskyřice FRP se široce používá a aplikace fenolické pryskyřice FRP postupně klesá.
4. Aplikace FRP ve vysokorychlostních elektrických motorových vozidlech
Aplikace FRP ve vysokorychlostních elektrických železničních soupravách skutečně vstoupila do pokročilé fáze, protože:
(1) FRP se používá při výrobě dílů se speciálními funkcemi, složitými tvary a strukturami a vynikajícím komplexním výkonem, které odolávají velkému zatížení, jako jsou integrované aerodynamické přední části z FRP, moduly mechanismů otevírání a zavírání předních částí, aerodynamické kryty střechy atd.
(2) Tvarovaný plast vyztužený skelnými vlákny (SMC) se široce používá
Použití lisovaného plastu vyztuženého skelnými vlákny k výrobě interiérových stěnových panelů pro vysokorychlostní EMU v dávkách má následující výhody:
Rozměrová přesnost dílů je vysoká;
●Kvalita výroby a stupeň produktu,
●Dosažena lehká hmotnost;
●Vhodné pro hromadnou strojírenskou výrobu.
(3) Zlepšit úroveň FRP aplikovaného v ostatních částech
● Lze jej dle potřeby vyrobit na díly s různými texturami;
Vzhled je lepší a tvarová a rozměrová přesnost dílů je vyšší;
●Barvu a vzor povrchu lze upravit současně.
V současné době zahrnuje aplikace FRP realizaci speciálních funkcí a tvarů a cílů vyšší úrovně, jako je únosnost určitého zatížení a nízká hmotnost.
Čas zveřejnění: 6. května 2022