مع تطور تكنولوجيا تصنيع المواد المركبة، وتعمق فهمها في صناعة النقل بالسكك الحديدية، والتقدم التكنولوجي في صناعة مركبات النقل بالسكك الحديدية، اتسع نطاق استخدام المواد المركبة في هذه المركبات تدريجياً. كما تشهد أنواعها ودرجاتها ومستوياتها التقنية تحسناً مستمراً.
تشمل أنواع المواد المركبة المستخدمة في مركبات النقل بالسكك الحديدية ما يلي:
(1) راتنج البوليستر غير المشبع الصلب وشبه الصلب FRP؛
(2) راتنج الفينول والألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك؛
(3) راتنج البوليستر غير المشبع المقاوم للهب التفاعلي FRP ذو قوة عالية؛
(4) مادة مضافة مثبطة للهب من راتنج البوليستر غير المشبع والبلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية بقوة أقل قليلاً؛
(5) مادة ألياف الكربون.
من نقاط المنتج ما يلي:
(1) أجزاء FRP المصنعة يدوياً؛
(2) أجزاء مصبوبة من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك؛
(3) أجزاء من هيكل الساندويتش المصنوعة من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك؛
(4) أجزاء من ألياف الكربون.
استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك في مركبات النقل بالسكك الحديدية
1. التطبيق المبكر للألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك في مركبات النقل بالسكك الحديدية
بدأ استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) في مركبات النقل بالسكك الحديدية في ثمانينيات القرن الماضي، وكان أول استخدام لها في القطارات الكهربائية منخفضة السرعة التي تبلغ سرعتها 140 كم/ساعة والمنتجة محليًا. وتشمل نطاقات استخدامها الرئيسية ما يلي:
● لوحة الجدار الداخلية؛
● اللوحة العلوية الداخلية؛
● مرحاض مُجمّع من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية؛
كان الهدف الرئيسي للتطبيق في ذلك الوقت هو كاتسوكيوجي. نوع الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك المستخدم هو راتنج البوليستر غير المشبع.
2. تطبيق مادة FRP على دفعات من مركبات النقل بالسكك الحديدية
بدأ استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) على نطاق واسع في مركبات النقل بالسكك الحديدية، ونضج استخدامها تدريجياً في تسعينيات القرن الماضي. وتُستخدم بشكل رئيسي في تصنيع عربات ركاب السكك الحديدية ومركبات السكك الحديدية الحضرية.
لوحة الجدار الداخلي لغرفة الضيوف؛
●اللوحة العلوية الداخلية؛
مرحاض مُجمّع من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية؛
حمام متكامل مصنوع من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية؛
حمام متكامل مصنوع من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية؛
قناة تكييف هواء من الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك، قناة عادم النفايات؛
● المقعد أو إطار المقعد.
في هذا الوقت، تحول الهدف الرئيسي للتطبيق من استبدال الخشب إلى تحسين جودة المركبات؛ ولا تزال أنواع FRP المستخدمة هي في الغالب راتنج البوليستر غير المشبع FRP.
3. في السنوات الأخيرة، ازداد استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك في مركبات السكك الحديدية
منذ بداية هذا القرن، ازداد استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) في مركبات النقل بالسكك الحديدية. فبالإضافة إلى استخدامها في تصنيع المنتجات المختلفة المذكورة آنفًا، تُستخدم أيضًا على نطاق واسع في تصنيع:
● غطاء السقف؛
قناة تهوية جديدة على السطح؛
● مكونات متنوعة ذات أشكال معقدة في السيارة، بما في ذلك ألواح الجدران الداخلية المنحنية ثلاثية الأبعاد وألواح السقف الجانبية؛ ألواح التغطية ذات الأشكال الخاصة المختلفة؛ ألواح الجدران المصنوعة من البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية على شكل قرص العسل؛ الأجزاء الزخرفية.
يتمثل الهدف الرئيسي لتطبيقات الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك (FRP) في هذه المرحلة في تصنيع أجزاء ذات متطلبات وظيفية خاصة أو متطلبات تصميم معقدة. بالإضافة إلى ذلك، تم تحسين مقاومة الحريق لهذه الألياف المستخدمة في هذه المرحلة. وقد شاع استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك المصنوعة من راتنجات البوليستر غير المشبعة المقاومة للهب، سواءً كانت تفاعلية أو مضافة، بينما انخفض استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك المصنوعة من راتنجات الفينول تدريجيًا.
4. تطبيق الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك في القطارات الكهربائية متعددة الوحدات عالية السرعة
لقد وصل استخدام الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك في القطارات الكهربائية فائقة السرعة إلى مرحلة النضج بالفعل، وذلك للأسباب التالية:
(1) يتم استخدام FRP في تصنيع الأجزاء ذات الوظائف الخاصة والأشكال والهياكل المعقدة والأداء الشامل الممتاز الذي يمكنه تحمل الأحمال الكبيرة، مثل الواجهات الانسيابية المتكاملة المصنوعة من FRP، ووحدات آلية الفتح والإغلاق الأمامية، وأغطية السقف الديناميكية الهوائية، وما إلى ذلك.
(2) تم استخدام البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية المقولبة (SMC) على نطاق واسع
يتميز استخدام البلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية المقولبة لتصنيع ألواح الجدران الداخلية لركاب القطارات الكهربائية عالية السرعة على دفعات بالمزايا التالية:
تتميز الأجزاء بدقة أبعاد عالية؛
● جودة التصنيع ودرجة المنتج،
● تم تحقيق وزن خفيف؛
● مناسب للإنتاج الهندسي بكميات كبيرة.
(3) تحسين مستوى الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك المستخدمة في الأجزاء الأخرى
● يمكن تصنيعه إلى أجزاء ذات أنسجة مختلفة حسب الحاجة؛
جودة المظهر أفضل، ودقة شكل وأبعاد الأجزاء أعلى؛
● يمكن تعديل لون السطح ونمطه في نفس الوقت.
في هذا الوقت، يشمل تطبيق الألياف الزجاجية المقواة بالبلاستيك تحقيق وظائف وأشكال خاصة، وأهدافًا ذات مستوى أعلى مثل تحمل حمولة معينة ووزن خفيف.
تاريخ النشر: 6 مايو 2022





