Podobnie jak w przemyśle samochodowym, dominującymi materiałami stosowanymi w przemyśle samochodowym są stal i aluminiumbudowa pudeł pociągów,, w tym burty pociągu, dach, panele podłogowe i listwy przechyłowe, które łączą podłogę pociągu ze ścianą boczną.Aluminium zapewnia pociągom dużych prędkości szereg korzyści: jego względną lekkość w porównaniu ze stalą, łatwiejszy montaż dzięki redukcji części oraz wysoką odporność na korozję.Chociaż aluminium waży około 1/3 wagi stali, większość części aluminiowych używanych w branży transportowej ma wagę około połowy odpowiadających im części stalowych ze względu na wymagania wytrzymałościowe.
Stopy aluminium stosowane do odciążania wagonów kolei dużych prędkości (głównie serie 5xxx i 6xxx, jak w przemyśle samochodowym, ale także seria 7xxx dla wysokich wymagań wytrzymałościowych) mają niższą gęstość w porównaniu ze stalą (bez uszczerbku dla wytrzymałości), a także doskonałą formowalność i odporność na korozję.Najpopularniejszymi stopami dla pociągów są 5083-H111, 5059, 5383, 6060 i nowsze 6082. Na przykład japońskie szybkie pociągi Shinkansen zawierają głównie stop 5083 i około 7075, który jest częściej używany w przemyśle lotniczym, podczas gdy niemieckie Transrapid wykorzystuje głównie arkusze 5005 do paneli oraz 6061, 6063 i 6005 do profili.Co więcej, kable ze stopów aluminium są coraz częściej stosowane jako substytut tradycyjnych kabli z rdzeniem miedzianym w przekładniach i instalacjach kolejowych.
W związku z tym główną przewagą aluminium nad stalą jest zapewnienie mniejszego zużycia energii w pociągach dużych prędkości i zwiększonej ładowności, którą można transportować, zwłaszcza w pociągach towarowych.W systemach szybkiego transportu i kolei podmiejskich, gdzie pociągi muszą się często zatrzymywać, można osiągnąć znaczne oszczędności kosztów, ponieważ do przyspieszania i hamowania potrzeba mniej energii, jeśli używa się wagonów aluminiowych.Pociągi lekkie w połączeniu z innymi podobnymi środkami mogą zmniejszyć zużycie energii nawet o 60% w nowych wagonach.
W efekcie końcowym w najnowszej generacji pociągów regionalnych i pociągów dużych prędkości aluminium z powodzeniem zastąpiło stal jako materiał z wyboru.Wagony te zużywają średnio 5 ton aluminium na wagon.Ponieważ w grę wchodzą niektóre elementy stalowe (takie jak koła i mechanizmy łożyskowe), takie wagony są zwykle o jedną trzecią lżejsze w porównaniu do wagonów stalowych.Dzięki oszczędności energii początkowe wyższe koszty produkcji lekkich wózków (w porównaniu do stali) odzyskują się po około dwóch i pół roku eksploatacji.Patrząc w przyszłość, materiały z włókna węglowego przyniosą jeszcze większą redukcję masy.
Czas publikacji: 19 kwietnia-2021