Applicazione di profili estrusi in alluminio nel settore del trasporto ferroviario

L'alluminio è l'elemento metallico più abbondante nella crosta terrestre. I prodotti in alluminio sono diventati il secondo materiale metallico più grande dopo l'acciaio. Sono ampiamente utilizzati nel settore aerospaziale, del transito ferroviario, dell'automobile, della nave, della struttura ingegneristica, dei macchinari elettronici, dell'industria petrolchimica, delle infrastrutture e di altri campi. Con la guida politica nazionale e l'enorme domanda del mercato, i profili estrusi in lega di alluminio hanno svolto un ruolo importante nel campo del transito ferroviario negli ultimi dieci anni a causa della loro leggerezza, resistenza alla corrosione, elevata resistenza specifica, facilità di lavorazione e stampaggio, costi moderati e altri vantaggi, che ha notevolmente promosso lo sviluppo del settore e facilitato i viaggi delle persone.

Profili estrusi in alluminio nel settore del trasporto ferroviario

Vantaggi del profilo in alluminio per la carrozzeria del vagone di transito ferroviario

Già a metà del 20 ° secolo, Europa, America, Giappone e altri paesi hanno iniziato a esplorare l'uso del profilo in alluminio per produrre veicoli ferroviari per sostituire l'acciaio per ridurre il peso. Allo stato attuale, i materiali in lega di alluminio sono stati ampiamente utilizzati nella maggior parte delle carrozzerie dei treni di transito ferroviario nel mondo. Secondo l'obiettivo della riduzione del peso e i requisiti dell'aerodinamica, il corpo del treno ad alta velocità con una velocità superiore a 300 chilometri all'ora deve utilizzare materiali leggeri e il corpo del treno con una velocità superiore a 350 chilometri deve utilizzare materiali leggeri tranne il telaio. È nato il profilo in alluminio del transito ferroviario.

Lo sviluppo del corpo auto con profilo in alluminio in Cina è iniziato nel 1990. Allo stato attuale, tra i quattro tipi di CRH1, CRH2, CRH3 e CRH5 utilizzati nelle EMU di ferrovia dedicata ai passeggeri, tranne che la carrozzeria CRH1 è realizzata in acciaio inossidabile, gli altri tre tipi di carrozzerie EMU sono realizzati in lega di alluminio. I materiali utilizzati per la produzione di carrozzerie per il trasporto ferroviario includono principalmente acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, lega di alluminio e materiali compositi, di cui la lega di alluminio è la più importante

E acciaio inossidabile. La tabella 1 mostra il confronto delle prestazioni di questi quattro materiali. Si può vedere che i vantaggi prestazionali completi del corpo auto in lega di alluminio sono evidenti. Riduzione del peso leggero, risparmio energetico e riduzione dei consumi. La densità della lega di alluminio è di circa 2,7 g/cm3, che è circa 1/3 di quella dell'acciaio. Allo stesso tempo, ha una buona corrispondenza di forza, plasticità e tenacità. L'applicazione del profilo in alluminio nella carrozzeria del treno può non solo soddisfare i requisiti di sicurezza dei passeggeri e comfort di viaggio, ma anche ridurre notevolmente l'autopeso, il consumo di energia e l'inquinamento ambientale. Secondo le statistiche, la lega di alluminio utilizzata in un vagone ferroviario è di circa 9 tonnellate e, se viene utilizzato tutto l'acciaio, può raggiungere le 12-13,5 tonnellate; Inoltre, per ogni riduzione del 10% del peso del treno, il carburante può essere risparmiato dell'8% e l'effetto del risparmio energetico e della riduzione dei consumi è significativo. Facile da lavorare e modellare, facile da mantenere. La lega di alluminio ha eccellenti prestazioni di lavorazione e stampaggio e prestazioni di saldatura del modulo. Con il miglioramento della tecnologia di processo, alcune imprese in Cina hanno la capacità di estrudere e produrre profili di grandi dimensioni, di forma speciale, a parete sottile e cavi di oltre 30 metri in una sola volta e hanno buone prestazioni. La lavorazione profonda del profilo in alluminio richiede solo il blanking, l'assemblaggio e l'assemblaggio e la saldatura di robot di grandi dimensioni. La manutenzione successiva è semplice, facile da sostituire, non è richiesta alcuna rimozione della ruggine, il processo è semplice e il carico di lavoro è piccolo [3].

Eccellente resistenza alla corrosione. La superficie della lega di alluminio è facile da formare naturalmente un film di ossido uniforme e denso, che ha un'eccellente resistenza alla corrosione nell'ambiente atmosferico. Soprattutto per alcuni componenti con forma complessa e difficili da verniciare, la lega di alluminio ha vantaggi più evidenti. Se si utilizzano anodizzazione, elettroforesi, spruzzatura e altre tecnologie di trattamento superficiale, la resistenza alla corrosione del profilo in alluminio sarà ulteriormente migliorata, il che è più vantaggioso per prolungare la durata del corpo del treno.

Isolamento acustico e riduzione del rumore, bello e generoso. Il profilo in alluminio può essere anodizzato, colorato e sigillato, in modo che il profilo abbia colori diversi, una buona decorazione e un aspetto solenne e generoso; Inoltre, la struttura cava del profilo in alluminio ha buone prestazioni di tenuta, che favoriscono l'isolamento acustico, la riduzione del rumore e l'elevato comfort. Il costo è moderato. Relativamente parlando, il prezzo del profilo in alluminio è alto e il costo di produzione aumenta. Tuttavia, il profilo in alluminio realizza la leggerezza del corpo del treno e porta i vantaggi di una maggiore capacità di trasporto, un ridotto consumo energetico, una manutenzione semplice e bassi costi. Inoltre, il valore di riciclaggio del corpo in lega di alluminio quando rottamato è circa 4,8 volte quello del corpo in acciaio. Pertanto, dal punto di vista del ciclo di vita, il costo del corpo auto in lega di alluminio è moderato ed economico.

Allo stato attuale, la lega di alluminio utilizzata per la produzione di carrozzerie per il trasporto ferroviario in Cina comprende principalmente la serie 5xxx, la serie 6xxx e la serie 7xxx, di cui la serie 5xxx ha tre gradi di 5052, 5754 e 5083, la serie 6xxx ha nove gradi di 6a01, 6005, 6005A, 6008, 6060, 6061, 6063, 6082 e 6106 e la serie 7xxx ha quattro gradi di 7003, 7005, 7b05 e 7020, che vengono utilizzati principalmente per la produzione di parete laterale, soffitto, pavimento Sottotelaio, trave di trazione, traversa, traversa, traversa, traversa, parete terminale, parti che assorbono energia, cabina dell'attrezzatura, decorazione interna della carrozzeria e altri profili della carrozzeria del vagone di transito ferroviario, e la maggior parte di essi sono profili grandi, a parete sottile, cavi e di forma speciale. Con lo sviluppo dell'applicazione del materiale della carrozzeria,

In Cina, le leghe 6a01 e 7b05 sono utilizzate principalmente per i materiali della carrozzeria ferroviaria ad alta velocità, mentre le leghe 6005A e 6082 sono utilizzate principalmente per i materiali del corpo di transito ferroviario urbano. Si stima che la domanda totale di materiali in alluminio dei veicoli ferroviari nazionali durante il 13 ° periodo del piano quinquennale sia di circa 253000 tonnellate, di cui la domanda totale di materiali in alluminio dei veicoli ferroviari ad alta velocità è di 132000-156000 tonnellate, la domanda di ferrovie interurbane è di 10000 tonnellate e la domanda di ferrovia urbana (incluso maglev, maglev a media e bassa velocità, metropolitana, ferrovia urbana sopraelevata, ferrovia veloce urbana, monorotaia urbana, ecc.) è di 72000 tonnellate. Inoltre, alcuni materiali in alluminio sono necessari anche per la costruzione di strutture in auto come portabagagli, armadio di stoccaggio, servizi igienici, sistema di aria condizionata e ventilazione, sistema di illuminazione e comunicazione, stazione e altre strutture.