鉄道輸送分野におけるアルミニウム押出プロファイルの適用

アルミニウムは地殻の中で最も豊富な金属元素です。アルミニウム製品は、鉄鋼に次ぐ第2位の金属材料となっています。航空宇宙、鉄道、自動車、船舶、エンジニアリング構造、電子機械、石油化学産業、インフラなどで広く使用されています。国の政策ガイダンスと巨大な市場需要により、アルミニウム合金押出プロファイルは、軽量、耐食性、高比強度、加工や成形が容易、中程度のコストやその他の利点により、近年の鉄道輸送分野において重要な役割を果たしており、業界の発展を大きく促進し、人々の旅行を促進しています。

鉄道輸送分野におけるアルミニウム押出プロファイル

鉄道輸送車体のアルミプロファイルの利点

20世紀半ばには、ヨーロッパ、アメリカ、日本などの国々が、軽量化のために鉄鋼を置き換える鉄道車両を製造するためのアルミニウムプロファイルの使用を模索し始めました。現在、アルミニウム合金材料は、世界のほとんどの鉄道輸送列車機関で広く使用されています。軽量化と空気力学の要件に応じて、時速300キロ以上の高速列車本体は軽量材料を使用する必要があり、350キロメートル以上の速度の列車本体はシャーシ以外の軽量材料を使用する必要があります。鉄道輸送のアルミニウムプロファイルが生まれた。

中国でのアルミプロファイル車体の開発は1990年代に始まりました。現在、旅客専用鉄道のEMUに使用されるCRH1、CRH2、CRH3、CRH5の4種類のうち、CRH1車体がステンレス鋼製であることを除けば、他の3種類のEMU車体はアルミニウム合金製です。鉄道輸送車体の製造に使用される材料は、主に炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金、複合材料を含み、その中で最も重要なアルミニウム合金

そしてステンレス鋼。表1は、これら4つの材料の性能比較を示す。アルミ合金車体の総合的な性能の利点は明らかである。軽量化、省エネ、消費削減。アルミニウム合金の密度は約2.7g/cm3で、鋼の約1/3です。同時に、強度、可塑性、靭性の良い一致を持っています。列車のボディのアルミニウムプロフィールの適用は乗客の安全および旅行慰めの条件を満たすことができるだけでなく、また、非常に自重量、エネルギー消費および環境汚染を減らすことができる。統計によると、列車のキャリッジに使用されるアルミニウム合金は約9トンであり、すべての鋼が使用されれば、それは12-13.5トンに達することができます。また、列車の重量が10%減少するごとに、燃料を8%節約でき、省エネと消費削減の効果は大きい。加工や形状が簡単で、メンテナンスが容易です。アルミニウム合金は、優れた加工と成形性能とモジュール溶接性能を有しています。プロセス技術の向上により、中国の一部の企業は、一度に30メートル以上の大きな断面、特殊な形状、薄壁、中空のプロファイルを押し出して生産し、良好なパフォーマンスを発揮する能力を持っています。アルミニウムプロファイルの深い処理は、ブランキング、アセンブリ、大型ロボットアセンブリと溶接のみを必要とします。後のメンテナンスは簡単で、交換が簡単で、錆の除去は必要ありません。プロセスは簡単で、作業負荷は小さい[3]。

優れた耐食性。アルミニウム合金の表面は、大気環境で優れた耐食性を有する、自然に均一で緻密な酸化膜を形成することが容易である。特に複雑な形状と塗装が困難な部品の場合、アルミニウム合金はより明白な利点を有する。陽極酸化、電気泳動、噴霧、その他の表面処理技術を用いると、アルミニウムプロファイルの耐食性がさらに向上し、列車本体の耐用年数を延ばすことができます。

遮音と騒音低減、美しく寛大。アルミニウムプロファイルは、プロファイルが異なる色、良い装飾を持っており、厳粛で寛大に見えるように、陽極酸化、着色、密封することができます。さらに、アルミニウムプロファイルの中空構造は、遮音、ノイズリダクション、高い快適性に役立つ良好なシール性能を有します。コストは中程度です。比較的言えば、アルミニウムプロファイルの価格が高く、製造コストが上昇します。しかし、アルミニウムプロファイルは、列車本体の軽量を実現し、輸送能力の増加、エネルギー消費の削減、簡単なメンテナンスと低コストの利点をもたらします。また、廃型のアルミ合金体のリサイクル価値はスチール本体の約4.8倍です。そのため、ライフサイクルの観点から、アルミニウム合金車体のコストは中程度で経済的である。

現在、中国で鉄道輸送車体の製造に使用されるアルミニウム合金は、主に5xxxシリーズを含み、 6xxxシリーズと7xxxシリーズは、5052、5754と5083の3つのグレードを持っている、6xxxシリーズは6a01、6005、6005A、6008、6008、6063、6082と6106、および7xxxシリーズは、703のグレードの4つのグレードを持っています 7005、7b05、7020は、主にサイドウォール、天井、床アンダーフレーム、トラクションビーム、クロスビーム、スリーパービーム、スカート、エンドウォール、エネルギー吸収部品、機器キャビン、車体インテリア、その他の鉄道輸送車のボディプロファイルの生産に使用され、そのほとんどは大きく、薄壁、中空、特殊な形状のプロファイルです。車体素材の応用の開発に伴い、

中国では、6a01および7b05合金が主に高速鉄道本体材料に使用され、6005Aおよび6082合金は主に都市鉄道輸送体材料に使用されています。第13次5カ年計画期間中の国内乗用鉄道車両のアルミニウム材料の総需要は約25,3000トンと推定されており、そのうち高速鉄道車両のアルミニウム材料の総需要は132000-156000トン、都市間鉄道需要は10000トン、都市間鉄道需要は10000トン、都市鉄道需要は(マグレフを含む) 中低速マグレフ、地下鉄、高架都市鉄道、都市高速鉄道、都市モノレールなど)72000トンです。また、荷物棚、収納キャビネット、衛生設備、空調・換気システム、照明・通信システム、駅などの施設の建設にも、アルミ材料が必要です。