Profili in alluminio per veicoli ferroviari

La densità dell'alluminio è di circa 1/3 di quella dell'acciaio, che può ridurre il peso delle parti del veicolo al 50% (a condizione che la resistenza dell'acciaio sostituito sia equivalente a quella della lega di alluminio). Buone prestazioni di resistenza possono essere ottenute aggiungendo una quantità appropriata di elementi in lega e combinando condizioni di trattamento appropriate. Inoltre, la superficie dell'alluminio è facile da ossidare per formare un film di ossido denso e stabile, quindi ha una buona resistenza alla corrosione. L'alluminio ha anche i vantaggi di una buona lavorabilità, un buon assorbimento degli urti e un basso costo del ciclo di vita. È uno dei modi importanti per realizzare il risparmio energetico e il funzionamento ad alta velocità di veicoli ferroviari leggeri. È un materiale alternativo ideale per le carrozzerie in acciaio.

I profili in alluminio per veicoli ferroviari sono stati ampiamente utilizzati in unità multiple ad alta velocità. La velocità della maggior parte delle autovetture ferroviarie ad alta velocità è compresa tra 200-300 chilometri all'ora e alcuni treni sono più veloci, il che pone requisiti elevati per il processo di produzione e la selezione dei materiali della carrozzeria. Al fine di adattarsi al funzionamento ad alta velocità dei treni, Bombardier, Alstom, Siemens, Kawasaki e altre imprese prestano particolare attenzione alla leggerezza della struttura delle autovetture e utilizzano ampiamente profili in lega di alluminio a grande sezione per produrre carrozzerie per autocarri per ridurre il peso personale.

Giappone, Francia e Germania hanno assunto un ruolo guida nello sviluppo della ferrovia ad alta velocità. Le EMU ad alta velocità Shinkansen in Giappone, le EMU ad alta velocità serie ghiaccio in Germania e le EMU TGV ad alta velocità a doppio strato in Francia adottano tutte la carrozzeria in lega di alluminio. Sono i rappresentanti dei treni ad alta velocità con la tecnologia più avanzata e il funzionamento più sicuro al momento.

Quando l'alluminio viene utilizzato nella progettazione del corpo del veicolo ferroviario, deve soddisfare i requisiti di resistenza, rigidità e resistenza a fatica e considerare anche la fattibilità della saldatura e della lavorazione nel processo di produzione. Attualmente, i materiali in lega di alluminio serie 6000 e 7000 sono generalmente utilizzati nella progettazione di profili in alluminio per veicoli ferroviari. I profili in lega di alluminio serie 6000 sono utilizzati per il pavimento della carrozzeria in lega di alluminio, la trave laterale del pavimento, la parete laterale, il tetto e la parete terminale, mentre i profili in lega di alluminio serie 7000 7005 sono utilizzati per trave di trazione, trave traversa e trave tampone.

Al fine di ridurre la quantità di saldatura della carrozzeria, migliorare l'efficienza produttiva e soddisfare le esigenze di funzionamento ad alta velocità del veicolo, esistono requisiti rigorosi sulle proprietà meccaniche e sull'area della sezione trasversale del profilo in lega di alluminio cavo di grande sezione per la carrozzeria (fare riferimento allo standard DIN tedesco) e le sue proprietà meccaniche sono superiori del 30% rispetto a quelle del normale profilo in lega di alluminio; E può essere estruso in profili in alluminio a forma di tamburo, trapezoidali, rettangolari e altri complessi di grandi dimensioni (ad esempio 970 mm × 300 mm), cavi a parete sottile ultra larghi (ad esempio > 500 mm) e lunghi (30 m-60 m).