軌道交通建設開啟復合材料業發展空間

發布時間：2019-05-14

大量玻璃鋼制品的應用隨之產生的是阻燃性問題。由于大部分玻璃鋼制品生產原料采用不飽和聚酯樹脂，其阻燃性差、毒性大。近年來，日本、法國、德國、意大利等國，通過對酚醛樹酯改性及選用新的固化體系，已成功地研制可用手糊成型和可模壓成型的酚醛玻璃鋼制品，不需添加阻燃劑就有較高的阻燃性，且發煙量小，煙霧毒性小，取得了較好的應用效果，如日本國鐵客車采用手糊成型酚醛玻璃鋼制造墻板及空調通道，采用模壓成型制作酚醛玻璃鋼茶桌、窗框等；意大利ETRY500型高速列車采用酚醛玻璃鋼預制夾層板制作電話間、儲藏室頂棚、車門；法國部分客車也采用酚醛玻璃鋼制造茶桌和座椅。

廁所、洗手間、集便箱、臥鋪、行李架、空調、風道等都是極易腐蝕的部件，最適合用玻璃鋼制造。FRP復合材料整體衛生間包括衛生間的頂板、墻板、地板，均可采用FRP復合材料制造，粘結連接為一整體。整體衛生間能可靠地保護相連接的金屬構件，使之不會產生腐蝕破壞。集便箱采用FRP復合材料制造可提高使用壽命，其結構為在用FRP復合材料制作的橢圓形外殼周圍，用加熱方法粘接聚氯乙烯泡沫塑料，并在上面再手糊一層FRP復合材料的夾層結構。

低成本凸顯軌道交通用FRP零部件優勢隨著原材料的發展和工藝的進步，復合材料的成本正在逐步降低。

由于采用模塊化的設計技術及整體成型技術，復合材料已大大減少了結構的復雜性，并縮短了生產實際及總裝所需要的工作量，降低了總體成本。同時，復合材料具有的耐疲勞、耐腐蝕等特性，降低了制品的維護、修理成本。由于減重，提高了運營能力，減少了能耗，復合材料的總壽命周期成本（LCC）也得到了降低。低成本制造技術的范圍較廣，一般將成型效率高、成品率高、原材料適用性廣的工藝技術稱為低成本技術。對于高速軌道車輛制品而言，低成本制造技術是指多種成型工藝協作的系統。這主要是因為制造大而復雜的高速軌道車輛產品，通常只有應用多種成型技術才能達到理想的效果（比如減重、高性能等）,如德國AEG和MBB公司在開發轉向架時同時應用了模壓、纏繞、拉擠成型技術，以及粘結技術。因此只有將各種工藝、技術有機融合，復合材料才有可能在高速軌道交通領域得到更新、更多地應用。

目前，我國高速列車上應用的復合材料產品與車型為：“藍箭”動車組及“中華之星”高速列車。“藍箭”機車的車頭蓋是采用RTM工藝成型的前鼻端，手糊工藝整體成型導流罩；“中華之星”動力車的車頭端蓋是手糊成型。上述高速列車的一部分輔助件也采用了復合材料，如司機臺儀表框、車門窗框、車頂罩、蓄電池箱等，目前還是較局限于車內裝修裝飾件、座椅和車頭罩等。

復合材料在高速列車上的應用發展方向從復合材料裝飾件到全復合材料的高速列車，復合材料展示了巨大的優勢及其在高速軌道交通領域應用的廣泛前景。除應用現有技術和工藝，為高速軌道車輛研發、配套車門、整體衛生間等車體設備和裝飾件外，應深入研究具有自主知識產權的復合材料制造技術及其產品，提高復合材料在高速軌道領域的應用水平，促進我國高速軌道交通事業的發展。

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