Demir ýol tranziti üçin birleşdirilen materiallar pudagyndaky daşary ýurt gözlegleri ýarym asyra golaý dowam edýär.Hytaýda demir ýol tranzitiniň we ýokary tizlikli demirýoluň çalt ösmegi we bu ugurda içerki birleşdirilen materiallaryň ulanylmagy dowam etdirilse-de, daşary ýurt demirýol tranzitinde giňden ulanylýan birleşdirilen materiallaryň berkidilen süýümi has tapawutly aýna süýümidir. Hytaýda uglerod süýümi kompozitleri.Bu makalada belläp geçişimiz ýaly, uglerod süýümi TPI Composites Company tarapyndan işlenip düzülen beden üçin birleşdirilen materiallaryň 10% -inden az, galanlary aýna süýümdir, şonuň üçin ýeňil bolmagyny üpjün etmek bilen çykdajylary deňleşdirip biler.Kömürturşy süýüminiň köpçülikleýin ulanylmagy hökmany suratda çykdajylaryň kynçylyklaryna sebäp bolýar, şonuň üçin batgalyk ýaly käbir möhüm gurluş düzümlerinde ulanylyp bilner.
Termosetting kompozitlerini öndüriji Norplex-Micarta, 50 ýyldan gowrak wagt bäri otlylar, ýeňil demir tormoz ulgamlary we beýik elektrik relsleri üçin elektrik izolýasiýasy ýaly demir ýol tranzit programmalary üçin yzygiderli iş alyp barýar.Todayöne häzirki wagtda kompaniýanyň bazary, diwar, üçek we pol ýaly has köp programmalara has dar ýerden has giňelýär.
“Norplex-Micarta” -nyň işewürligi ösdürmek boýunça müdiri Dustin Deýwisiň pikiriçe, demirýol we beýleki köpçülikleýin transport bazarlary ýakyn ýyllarda öz kompaniýasy we beýleki birleşýän öndürijiler we üpjün edijiler üçin has köp mümkinçilik döreder.Bu garaşylýan ösüşiň birnäçe sebäbi bar, bularyň biri köpçülikleýin ulaglar üçin has berk ot, tüsse we gaz goragy (FST) talaplaryny girizýän Fireangyn EN 45545-2 Europeanewropanyň kabul edilmegi.Fenolik rezin ulgamlaryny ulanmak bilen, birleşdirilen öndürijiler zerur ýangyndan we tüsseden goramak aýratynlyklaryny önümlerine goşup bilerler.
Mundan başga-da, awtobus, metro we otly operatorlary şowhunly titremäni we kakaoniýany azaltmakda birleşdirilen materiallaryň artykmaçlyklaryna düşünip başlaýarlar.Dawis: "Eger siz metroda bolup, demir plastinkanyň jyňňyrdandygyny eşiden bolsaňyz" -diýdi.Panel birleşdirilen materialdan ýasalan bolsa, sesi öçürer we otlyny has rahatlandyrar. "
Kompozitiň has ýeňil agramy, ýangyjyň ulanylyşyny azaltmak we diapazonyny giňeltmek isleýän awtobus operatorlaryny özüne çekýär.Bazar gözleg firmasy Lukintel 2018-nji ýylyň sentýabr aýyndaky hasabatynda köpçülikleýin ulaglarda we ýoldan çykýan ulaglarda ulanylýan kompozitler üçin dünýä bazarynyň 2018-nji ýyldan 2023-nji ýyla çenli ýyllyk 4,6 göterim ösjekdigini we 2023-nji ýyla çenli bahasy 1 milliard dollar boljakdygyny çaklady. Mümkinçilikler daşky, içki, kapot we güýç güýji bölekleri we elektrik bölekleri ýaly dürli programmalardan geler.
“Norplex-Micarta” häzirki wagtda ABŞ-da ýeňil demirýol liniýalarynda synag edilýän täze bölekleri öndürýär.Mundan başga-da, kompaniýa üznüksiz süýüm materiallary bilen elektrikleşdiriş ulgamlaryna ünsi jemlemegi dowam etdirýär we olary has çalt bejeriş ulgamlary bilen birleşdirýär."Çykdajylary azaldyp, önümçiligi artdyryp we FST fenolikasynyň doly işlemegini bazara çykaryp bilersiňiz" -diýdi.Kompozit materiallar meňzeş metal böleklerinden has gymmat bolup bilse-de, Deýwisiň öwrenýän amaly kesgitleýji faktor däldigini aýdýar.
Lightagty we ýangyn saklaýjy
Europeanewropanyň demir ýol operatory Duetsche Bahnyň 66 ICE-3 Express awtoulag flotunyň durkuny täzelemek, birleşdirilen materiallaryň müşderileriň aýratyn isleglerini kanagatlandyrmak mümkinçiliklerinden biridir.Kondisioner ulgamy, ýolagçylaryň güýmenje ulgamy we täze oturgyçlar ICE-3 demirýol awtoulaglaryna gereksiz agram goşdy.Mundan başga-da, asyl kontrplak pollary Europeanewropanyň täze ýangyç standartlaryna laýyk gelmedi.Kompaniýa agramy azaltmak we ýangyndan goramak standartlaryna laýyk gelmek üçin pol çözgüdi gerekdi.Jogap ýeňil kompozit pol.
Germaniýada ýerleşýän birleşdirilen matalary öndürýän “Saertex” pollary üçin LEO® material ulgamyny hödürleýär.“Saertex Group” -yň global marketing bölüminiň başlygy Daniel Stumpp, LEO-nyň dokalan matalardan has ýokary mehaniki aýratynlyklary we has ýeňil potensialyny hödürleýän gatlakly, gysylmadyk matadygyny aýtdy.Dört komponentli birleşdirilen ulgam ýörite ýangyna garşy örtükleri, süýümli aýna berkidilen materiallary, SAERfoam® (integrirlenen 3D süýümli aýna köprüleri bilen esasy material) we LEO winil ester rezinlerini öz içine alýar.
Birleşdirilen material öndüriji SMT (Germaniýada hem ýerleşýär), iňlis kompaniýasy Alan Harper tarapyndan gaýtadan ulanylýan kremniý wakuum haltalaryny ulanyp, wakuum doldurmak prosesi arkaly poly döretdi.Stumpp "Agramyň takmynan 50 göterimini öňki fanerden tygşytladyk" -diýdi."LEO ulgamy ajaýyp mehaniki aýratynlyklary bolan doldurylmadyk rezin ulgamy bilen üznüksiz süýümli laminatlara esaslanýar ... Mundan başga-da, kompozit çüýremez, bu uly artykmaçlyk, esasanam gyş we gar ýagýan ýerlerde. pol çygly "Pol, ýokarky haly we rezin materiallar hemmesi ýalyn saklaýjy standartlara laýyk gelýär.
SMT şu güne çenli sekiz ICE-3 otlynyň takmynan üçden birinde oturdylan 32,000 inedördül metrden gowrak panel öndürdi.Abatlaýyş işinde her paneliň ululygy belli bir ulaga laýyklaşdyrylýar.ICE-3 sedanyň OEM täze birleşdirilen pol bilen şeýle bir täsir etdi welin, demirýol awtoulaglarynda köne metal üçek gurluşyny bölekleýin çalyşmagy birleşdirilen üçegi sargyt etdi.
Dowam et
Kaliforniýada ýerleşýän Proterra, nol zyňyndy elektrik awtobuslaryny öndüriji we öndüriji 2009-njy ýyldan bäri ähli bedeninde birleşdirilen materiallary ulanýar. 2017-nji ýylda kompaniýa batareýa zarýadly Katalizatorda 1100 bir taraplaýyn ýol geçip, rekord goýdy. 2E2 awtobus.Şol awtobusda birleşdirilen öndüriji TPI Composite tarapyndan öndürilen ýeňil göwrüm bar.
* Recentlyaňy-ýakynda TPI Proterra bilen hyzmatdaşlykda birleşdirilen birleşdirilen elektrik awtobusyny öndürdi.TPI-iň Strategiki marketing bölüminiň müdiri Todd Altman "Adaty awtobusda ýa-da ýük awtoulagynda şassi bar we jeset şol şassiniň üstünde oturýar" -diýdi.Awtobusyň gaty gabyk dizaýny bilen, bir-biriniň awtoulagynyň dizaýnyna meňzeş şassi we korpusy birleşdirdik. "Singleeke gurluş, öndürijilik talaplaryny ýerine ýetirmekde iki aýry gurluşdan has täsirli.
“Proterra” bir gabykly korpus, noldan elektrik ulagy bolmak üçin niýetlenen.Altman bu möhüm tapawut, sebäbi köp awtoulag öndürijileriniň we elektrik awtobus öndürijileriniň tejribesi, içerki ýangyç hereketlendirijileri üçin adaty dizaýnlaryny elektrik ulaglaryna uýgunlaşdyrmak üçin çäkli synanyşyklar boldy."Bar bolan platformalary alýarlar we mümkin boldugyça köp batareýa gaplamaga synanyşýarlar. Bu hiç hili nukdaýnazardan iň oňat çözgüt hödürlänok"."Altman aýtdy.
Köp elektrik awtobuslary, mysal üçin ulagyň arkasynda ýa-da ýokarsynda batareýalary bar.Emma “Proterra” üçin TPI batareýany awtobusyň aşagyna goýup bilýär.Altman: "Ulagyň gurluşyna köp agram goşýan bolsaňyz, öndürijilik nukdaýnazaryndan we howpsuzlyk nukdaýnazaryndan bu agramyň mümkin boldugyça ýeňil bolmagyny isleýärsiňiz" -diýdi.Elektrik awtobuslarynyň we awtoulag öndürijileriniň köpüsiniň indi ulaglary üçin has netijeli we maksatly dizaýnlary taýýarlamak üçin çyzgy tagtasyna gaýdyp barýandygyny aýtdy.
TPI, Proterra bilen Iowa we Rhode Islanddaky TPI desgalarynda 3350-e çenli birleşýän awtobus korpusyny öndürmek üçin bäş ýyllyk şertnama baglaşdy.
Düzeltmeli
“Katalizator” awtobus korpusyny taslamak, TPI we Proterra-nyň, dürli öndürijilikli materiallary güýçli we gowşak taraplaryny yzygiderli deňagramlaşdyrmagyny talap edýär, şonuň üçin amatly öndürijilige ýetmek bilen çykdajy maksatlaryna ýetip bilerler.Altman, TPI-iň uzynlygy 200 fut we agramy 25 000 funt bolan uly ýel pyçaklaryny öndürmekde toplan tejribesiniň, 6000 bilen 10,000 funt aralygyndaky 40 metrlik awtobus korpuslaryny öndürmegini aňsatlaşdyrýandygyny aýtdy.
TPI uglerod süýümini saýlap ulanmak we iň uly ýük göterýän ýerleri güýçlendirmek üçin saklamak arkaly zerur gurluş güýjüni almagy başarýar.Altman: "Biz esasan awtoulag satyn alyp boljak ýerinde uglerod süýümini ulanýarys" -diýdi.Umuman, uglerod süýümi bedeniň birleşdiriji güýçlendiriji materialynyň 10 göteriminden hem az bölegini, galan bölegi süýümli aýnadyr.
TPI şuňa meňzeş sebäplere görä winil ester rezini saýlady."Epoksilere seretsek, olar gaty gowy, ýöne olary bejereniňizde temperaturany ýokarlandyrmaly bolarsyňyz, galyby gyzdyrmaly bolarsyňyz. Bu goşmaça çykdajy" -diýdi.
Kompaniýa, bir gabyga zerur berkligi üpjün edýän birleşdirilen sendwiç gurluşlaryny öndürmek üçin wakuum kömegi bilen rezin geçiriş galyplaryny (VARTM) ulanýar.Önümçilik döwründe käbir metal armaturlar (ýüplükli armatura we kran plitalary) bedene goşulýar.Awtobus ýokarky we aşaky böleklere bölünýär, soňra bilelikde ýelimlenýär.Işçiler soňra ýarmarkalar ýaly ownuk birleşdirilen bezegleri goşmalydyrlar, ýöne bölekleriň sany demir awtobusyň bir bölegidir.
Taýýar bedeni “Proterra” awtobus önümçilik zawodyna iberenden soň, edilmeli iş az bolany üçin önümçilik liniýasy has çalt akýar."Kebşirleýiş, üweýji we önümçilik bilen meşgullanmak hökman däl we bedeni hereketlendirijä birikdirmek üçin gaty ýönekeý interfeýs bar" -diýdi Altman.Proterra wagt tygşytlaýar we üstüni gysgaldýar, sebäbi monokotik gabyk üçin az önümçilik meýdançasy gerek.
Altman, şäherleriň hapalanmagy azaltmak we çykdajylary azaltmak üçin elektrik awtobuslaryna ýüz tutmagy bilen birleşdirilen awtobus korpuslaryna bolan islegiň artjakdygyny aýtdy.Proterranyň pikiriçe, batareýa elektrik ulaglary dizel, gysylan tebigy gaz ýa-da dizel gibrid awtobuslary bilen deňeşdirilende iň pes iş sikliniň bahasy (12 ýyl).Proterranyň häzirki wagtda batareýa bilen işleýän elektrik awtobuslarynyň satuwynyň umumy transport bazarynyň 10% -ini tutýandygyny aýtmagynyň bir sebäbi bolup biler.
Elektrik awtobus korpusynda birleşdirilen materiallaryň giňden ulanylmagy üçin käbir päsgelçilikler bar.Olaryň biri dürli awtobus müşderileriniň islegleriniň ýöriteleşdirilmegi."Her bir tranzit edarasy awtobuslary başgaça almagy halaýar - oturgyç konfigurasiýasy, lybas açmak. Awtobus öndürijileri üçin bu gaty kyn mesele we bu konfigurasiýa elementleriniň köpüsi bize gidip biler"."Altman aýtdy." Toplumlaýyn öndürijiler standart gurluşy gurmak isleýärler, ýöne her bir müşderi ýokary derejede özleşdirmek islese, muny etmek kyn bolar. "TPI has gowy dolandyrmak üçin awtobus dizaýnyny ýokarlandyrmak üçin Proterra bilen işleşmegini dowam etdirýär. ahyrky müşderiler tarapyndan talap edilýän çeýeligi.
Mümkinçiligini öwreniň
Kompozitler, materiallarynyň täze köpçülikleýin transport amaly üçin laýykdygyny ýa-da ýokdugyny barlamagy dowam etdirýärler.Angliýada uglerod süýümini gaýtadan işlemek we gaýtadan ulanmak tehnologiýasy boýunça ýöriteleşen ELG uglerod süýümi, ýolagçy awtoulaglaryndaky bogunlar üçin ýeňil kompozit materiallary öndürýän kompaniýalar konsorsiumyna ýolbaşçylyk edýär.Bogie awtoulagyň göwresini goldaýar, tigirli ýol görkezýär we durnuklylygyny saklaýar.Demirýol titremelerini siňdirip, otly öwrülende merkezden gaçyryş güýjüni azaltmak arkaly ulag rahatlygyny ýokarlandyrmaga kömek edýär.
Taslamanyň maksady, deňeşdirip boljak metal boglardan 50 göterim ýeňil boglary öndürmek.ELG önümini öndürmek boýunça inerener Kamil Seurat: "Bag has ýeňil bolsa, bu ýoda az zyýan ýetirer we ýoldaky ýük az bolansoň, tehniki hyzmat we tehniki hyzmat çykdajylary azaldylyp bilner" -diýdi.Goşmaça maksatlar, demirýoluň tigir güýçlerini 40% azaltmak we ömrüň ýagdaýyna gözegçilik etmekdir.Angliýanyň girdeji gazanmaýan demir ýol howpsuzlygy we standartlar geňeşi (RSSB) täjirçilik taýdan amatly önüm öndürmek maksady bilen taslamany maliýeleşdirýär.
Giňişleýin önümçilik synaglary geçirildi we ölü basmakdan, adaty çygly düzülişden, parfýuziýadan we awtoklawdan taýýarlanylýan desgalary ulanyp, birnäçe synag panelleri geçirildi.Baglaryň önümçiligi çäkli boljakdygy sebäpli, kompaniýa iň amatly gurluşyk usuly hökmünde awtoklawlarda bejerilen epoksi preregini saýlady.
Doly ululykdaky bogie prototipiniň uzynlygy 8,8 fut, ini 6,7 fut we beýikligi 2,8 fut.Gaýtadan işlenen uglerod süýümi (ELG bilen üpjün edilen dokalmadyk padler) we çig uglerod süýüm matasynyň kombinasiýasyndan ýasalýar.Bir taraplaýyn süýümler esasy güýç elementi üçin ulanylar we robot tehnologiýasy arkaly galypda ýerleşdiriler.Gowy mehaniki häsiýetleri bolan epoksi saýlanar, bu demir ýollarda ulanmak üçin EN45545-2 kepillendirilen täze döredilen ýangyn saklaýjy epoksi bolar.
Rul şöhlelerinden iki gapdal şöhlelere kebşirlenen polatdan ýasalan gaplardan tapawutlylykda, dürli depeler we aşaky bölekler bilen birleşdirilen birleşdirilen boglar gurlar.Bar bolan metal çukurlary çalyşmak üçin, birleşdirilen wersiýa asma we tormoz birikdiriji ýaýlary we beýleki esbaplary şol bir ýagdaýda birleşdirmeli bolar.Seurat: "Häzirlikçe polat armaturlary saklamagy saýladyk, ýöne geljekki taslamalar üçin polat armaturlary birleşdirilen görnüşli armaturlar bilen çalyşmak gyzykly bolup biler, şonuň üçin soňky agramy hasam azaldyp bileris" -diýdi Seurat.
Birmingem uniwersitetindäki Sensorlar we kompozitler toparynyň konsorsiumy agzasy önümçilik döwründe birleşdirilen bogiýa goşuljak datçigiň ösüşine gözegçilik edýär.Seurat: "Sensorlaryň köpüsi bogazdaky aýry-aýry nokatlardaky dartyşlara gözegçilik eder, beýlekiler temperaturany duýmak üçin" -diýdi.Sensorlar ömürlik ýük maglumatlary ýygnamaga mümkinçilik berýän birleşme gurluşyna real wagt gözegçilik etmäge mümkinçilik berer.Bu iň ýokary ýük we uzak möhletli ýadawlyk hakda gymmatly maglumatlary berer.
Deslapky gözlegler, birleşdirilen baglaryň islenýän agramyň 50% peselmegine ýetmelidigini görkezýär.Taslama topary, 2019-njy ýylyň ortalaryna synag üçin uly bir boginiň bolmagyna umyt baglaýar.Prototip garaşylşy ýaly ýerine ýetirilse, demir ýol ulag kompaniýasy Alstom tarapyndan öndürilen tramwaýlary barlamak üçin has köp bogun öndürer.
Seuratyň pikiriçe, entek edilmeli işler kän bolsa-da, irki görkezmeler gymmaty we güýji boýunça demir bogunlar bilen bäsleşip bilýän, täjirçilik taýdan amatly birleşmäni gurmagyň mümkindigini görkezýär."Soňra, demir ýol pudagynda kompozitler üçin köp wariant we mümkin programma bar diýip pikir edýärin".(Makala uglerod süýüminden we onuň birleşdirilen tehnologiýasyndan doktor Çian Sin tarapyndan gaýtadan neşir edildi).
Iş wagty: 07-nji mart -2023