با توجه به مزایای آشکار سبک وزن، محصولات فیبر کربن در بسیاری از زمینه های سبک وزن استفاده شده است. امروزه موارد کاربردی زیادی در حمل و نقل ریلی وجود دارد و بوشی نیز قطعات زیادی را برای قطارهای پرسرعت تولید کرده است. این مقاله ویرایشگر را دنبال می کند تا نگاهی به مواد فیبر کربنی اجزای قطار پرسرعت برای تولید و ساخت بیاندازد.
1. روی کاپوت جلوی خودرو استفاده کنید
هود جلوی لوکوموتیو سنتی از مواد کامپوزیتی مبتنی بر رزین فیبر شیشه با ضخامت متوسط حدود 8 میلیمتر ساخته شده است، در حالی که مواد کامپوزیت فیبر کربن با لایهبرداری پیشآبسازی فیبر کربن با ضخامت لایه تنها 2 میلیمتر ساخته میشود. به منظور افزایش عملکرد عایق حرارتی و عایق صدا در مواد، می توان از مواد ساندویچی فوم فیبر کربن برای تولید استفاده کرد. پوسته های داخلی و خارجی از تخته های فیبر کربن ساخته شده اند. یک لایه فوم 2 میلی متری داخل آن اضافه می شود. استحکام آن بیشتر از مصالح سنتی است، اما کیفیت آن تنها 2/3 مصالح سنتی است که می تواند نقش خاصی در کاهش مصرف انرژی در عملیات لکوموتیو داشته باشد.
با توجه به عملکرد تمام سال لوکوموتیوها، تقاضای زیادی برای عمر مفید وسایل نقلیه، معمولاً حدود 30 سال وجود دارد. در عین حال، الزامات بالایی برای مقاومت در برابر آب و هوا و مقاومت در برابر خوردگی مواد نیز وجود دارد. مواد کامپوزیتی فیبر کربن دارای ترکیب شیمیایی بسیار پایدار و مقاومت در برابر خوردگی قوی هستند. در محیطهای اسیدی، قلیایی و نمکی، میتوانند عملکرد عالی را در عین حفظ زمان کار طولانی حفظ کنند. علاوه بر این، به دلیل سختی و سبکی بالای مواد فیبر کربنی، جریان هوای پرسرعت در هنگام کار با سرعت بالای لکوموتیوها هیچ تاثیری بر روی آنها نخواهد داشت.
2. کاربرد مواد کامپوزیت فیبر کربن در بدنه خودرو
سقف سنتی از فولاد سرد شکل با سطح مقطع بزرگ ساخته شده است. در فضای بالای خودرو معمولا وسایل زیادی چیده شده است، مانند تهویه مطبوع و باتری های بزرگ. اگر سفتی آنها ناکافی باشد، نه تنها ارتعاش رخ می دهد، بلکه احتمال آسیب ساختاری نیز وجود دارد و ایمنی رانندگی را نمی توان تضمین کرد. علاوه بر این، مواد سقف همچنین دارای الزامات بالایی برای مقاومت در برابر خوردگی هستند. از آنجایی که سقف اغلب با آب باران در تماس است، اگر مقاومت در برابر خوردگی مواد سقف قوی نباشد، به راحتی می توان ساختار مواد را سوراخ کرد، که نه تنها بر هوابندی وسیله نقلیه تأثیر می گذارد، بلکه منجر به نشت آب باران به داخل می شود. کابین در حال حاضر، کاربرد مواد کامپوزیتی فیبر کربن در بدنه خودروها عمدتاً بر روی ساختار بالایی خودروها متمرکز شده است که می تواند به طور موثر وضعیت فوق را بهبود بخشد.
با استفاده از مواد فیبر کربنی متعدد I شکل با سطح مقطع یکسان برای ساخت تیرهای طولی برای تحمل بار، به منظور بهبود موثر استحکام هر اتصال مقطع، می توان تعدادی الیاف عرضی را در محل اتصال مقطع مرتب کرد. این می تواند تضمین کند که عملکرد سقف اساساً مانند سقف های فولادی سنتی است، اما سختی آن بسیار بیشتر از سقف های ساخته شده از مواد سنتی است. پایداری در حین رانندگی قویتر میشود، در حالی که وزن آن فقط نیمی از وزن سقفهای سنتی است، که به طور موثر وزن کلی لوکوموتیو را کاهش میدهد و مصرف انرژی در عملکرد لکوموتیو را کاهش میدهد. به منظور آزمایش سختی سقف آن، محققان یک آزمایش آزمایش بار آویزان انجام دادند و نتایج نشان داد که تحت بار سقف 4 تن، انحراف سقف تنها حدود 2 میلیمتر بود که به طور کامل نیازهای سختی سقف را برآورده میکند. علاوه بر این، به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی مواد کامپوزیتی فیبر کربن، آنها می توانند خواص مواد اولیه خود را حتی در زیر باران طولانی مدت حفظ کنند و به طور موثر قابلیت اطمینان استفاده از وسیله نقلیه را بهبود بخشند.
3. استفاده بر روی اجزای باربر داخل وسیله نقلیه
فضای داخلی وسایل نقلیه ریلی شامل بسیاری از اجزای باربر مانند دستگیره پنجره ها، براکت های تخته تحریر، دستگیره درها، راهنماهای درهای کشویی و غیره است که این اجزای باربر در گذشته بیشتر از مواد فلزی ساخته می شدند که نه تنها دارای آن بودند. با کیفیت بالا، اما در حین استفاده سایش و خوردگی را نیز تجربه کرد. نه تنها بر ظاهر تأثیر می گذارد، بلکه می تواند تأثیر جدی بر عمر مفید داشته باشد.
با استفاده از مواد کامپوزیت فیبر کربنی به جای مواد فلزی سنتی برای ساخت سبک های مختلف قطعات باربر، می توان فضای داخلی این قطعات باربر را به صورت توخالی طراحی کرد که می تواند وزن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. علاوه بر این، به دلیل استحکام بالاتر نسبت به فلز، ساختار طراحی توخالی تأثیری بر عملکرد این قطعات باربر نخواهد داشت. به دلیل مقاومت در برابر خوردگی قوی تر، می تواند ظاهر نسبتاً خوبی را پس از استفاده طولانی مدت حفظ کند و به طور موثر عمر مفید و ظاهر این قطعات باربر را بهبود بخشد. نقوش منحصربهفرد روی سطح محصولات کامپوزیت فیبر کربن دارای زیباییشناسی قوی است و برخی از قطعات تزئینی داخل کابین نیز میتوانند با مواد کامپوزیت فیبر کربن جایگزین شوند که نه تنها جلوههای زیبایی به دست میآورد، بلکه کیفیت کلی خودرو را نیز کاهش میدهد.
با استفاده مداوم از محصولات فیبر کربنی با کارایی بالا، محصولات فیبر کربنی را می توان در صنایع بیشتر و بیشتر مشاهده کرد. اگر نیاز به سفارشی سازی محصولات فیبر کربن دارید، می توانید با تیم فنی یا فروش ما مشورت کنید و ما می توانیم نقشه ها و نمونه هایی را برای پردازش ارائه دهیم.