Application of FRP in Rail Transit Vehicles

ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีการผลิตวัสดุคอมโพสิต ประกอบกับความเข้าใจที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเกี่ยวกับวัสดุคอมโพสิตในอุตสาหกรรมขนส่งทางราง รวมถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีของอุตสาหกรรมการผลิตยานพาหนะขนส่งทางราง ขอบเขตการใช้งานของวัสดุคอมโพสิตในยานพาหนะขนส่งทางรางจึงค่อยๆ ขยายตัวออกไป ประเภท เกรด และระดับทางเทคนิคของวัสดุคอมโพสิตที่ใช้ก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเช่นกัน

ประเภทของวัสดุคอมโพสิตที่นำมาใช้ในยานพาหนะขนส่งทางราง ได้แก่:

(1) เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวแบบแข็งและกึ่งแข็ง FRP

(2) พลาสติกเสริมใยแก้วเรซินฟีนอลิก

(3) เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวที่ทนไฟและมีปฏิกิริยา FRP ที่มีความแข็งแรงสูง

(4) พลาสติกเสริมใยแก้วเรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวที่ทนไฟแบบเติมสารเติมแต่งที่มีความแข็งแรงต่ำกว่าเล็กน้อย

(5) วัสดุคาร์บอนไฟเบอร์

จากจุดผลิตภัณฑ์มีดังนี้:

(1) ชิ้นส่วน FRP แบบวางด้วยมือ

(2) ชิ้นส่วน FRP ขึ้นรูป

(3) ชิ้นส่วน FRP ของโครงสร้างแซนวิช

(4) ชิ้นส่วนคาร์บอนไฟเบอร์

การประยุกต์ใช้ FRP ในยานพาหนะขนส่งทางราง

1. การประยุกต์ใช้ FRP ในยานพาหนะขนส่งทางรางในระยะเริ่มต้น

การประยุกต์ใช้ FRP ในยานพาหนะขนส่งทางรางเริ่มขึ้นในช่วงทศวรรษ 1980 และถูกนำมาใช้ครั้งแรกในรถไฟฟ้าความเร็วต่ำ 140 กม./ชม. ที่ผลิตในประเทศ ขอบเขตการใช้งานหลักๆ ประกอบด้วย:

● แผงผนังด้านใน;

● แผ่นด้านบนด้านใน;

● โถส้วมพลาสติกเสริมใยแก้วประกอบแล้ว

เป้าหมายการใช้งานหลักในขณะนั้นคือ Katsukiyogi ชนิดของ FRP ที่ใช้คือ FRP เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัว

2. การประยุกต์ใช้ FRP แบบเป็นกลุ่มบนยานพาหนะขนส่งทางราง

การประยุกต์ใช้ FRP แบบเป็นกลุ่มบนยานพาหนะขนส่งทางรางและการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปเกิดขึ้นในช่วงทศวรรษ 1990 โดยส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตรถโดยสารรถไฟและยานพาหนะรางในเมือง:

แผงผนังภายในห้องพักแขก;

● แผ่นด้านบนด้านใน;

โถส้วมพลาสติกเสริมใยแก้วประกอบแล้ว;

ห้องน้ำพลาสติกเสริมใยแก้วแบบบูรณาการ;

ท่อลมปรับอากาศ FRP ท่อไอเสีย;

● เบาะนั่ง หรือ โครงเบาะนั่ง

ในขณะนี้ เป้าหมายหลักของการใช้งานได้เปลี่ยนจากการทดแทนไม้ไปเป็นการปรับปรุงเกรดของยานพาหนะ โดยประเภทของ FRP ที่ใช้ยังคงเป็นเรซินโพลีเอสเตอร์ที่ไม่อิ่มตัวเป็นหลัก

3. ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การประยุกต์ใช้ FRP ในยานพาหนะทางราง

นับตั้งแต่ต้นศตวรรษนี้ FRP ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายมากขึ้นในยานพาหนะขนส่งทางราง นอกจากจะนำไปใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่กล่าวมาข้างต้นแล้ว ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต:

● แผ่นปิดหลังคา;

ท่ออากาศใหม่บนหลังคา;

● ส่วนประกอบต่างๆ ที่มีรูปทรงซับซ้อนในรถยนต์ รวมถึงแผงผนังด้านในโค้งสามมิติและแผงหลังคาด้านข้าง แผงปิดที่มีรูปทรงพิเศษต่างๆ แผงผนังรังผึ้งพลาสติกเสริมใยแก้ว ชิ้นส่วนตกแต่ง

เป้าหมายหลักของการประยุกต์ใช้ FRP ในขั้นตอนนี้คือการผลิตชิ้นส่วนที่มีข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะหรือข้อกำหนดการสร้างแบบจำลองที่ซับซ้อน นอกจากนี้ ความต้านทานไฟของ FRP ที่ใช้ในขั้นตอนนี้ยังได้รับการปรับปรุงอีกด้วย เรซินโพลีเอสเตอร์ไม่อิ่มตัวที่ทนไฟทั้งแบบปฏิกิริยาและแบบสารเติมแต่ง (FRP) ได้รับความนิยมอย่างแพร่หลาย ในขณะที่การใช้เรซินฟีนอลิก FRP ก็ค่อยๆ ลดลง

4. การประยุกต์ใช้ FRP ใน EMU ความเร็วสูง

การประยุกต์ใช้ FRP ใน EMU รถไฟความเร็วสูงได้เข้าสู่ขั้นตอนที่ครบถ้วนอย่างแท้จริง เพราะว่า:

(1) FRP ถูกนำมาใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีฟังก์ชันพิเศษ รูปทรงและโครงสร้างที่ซับซ้อน และประสิทธิภาพโดยรวมที่ยอดเยี่ยมซึ่งสามารถรับน้ำหนักได้มาก เช่น ส่วนหน้าเพรียวลมแบบบูรณาการของ FRP โมดูลกลไกการเปิดและปิดส่วนหน้า แผงครอบหลังคาตามหลักอากาศพลศาสตร์ เป็นต้น

(2) พลาสติกเสริมใยแก้วขึ้นรูป (SMC) ถูกใช้กันอย่างแพร่หลาย

การใช้พลาสติกเสริมใยแก้วขึ้นรูปเพื่อผลิตแผงผนังภายในผู้โดยสาร EMU ความเร็วสูงแบบเป็นชุดมีข้อดีดังต่อไปนี้:

ความแม่นยำของมิติของชิ้นส่วนสูง

●คุณภาพการผลิตและเกรดผลิตภัณฑ์

● บรรลุน้ำหนักเบา;

● เหมาะสำหรับงานวิศวกรรมการผลิตจำนวนมาก