碳纖維是一種現(xiàn)代高性能材料粉私,被廣泛應用于要求部件具有機械強度但又十分輕質(zhì)的領域中绷旗,例如航空航天、汽車行業(yè),以及風能技術和現(xiàn)代體育器材中撩扒。但由于其高昂的成本拓币,成為許多制造商的障礙。
由于每年會有成千上萬噸碳纖維“垃圾”被簡單填埋,造成資源和環(huán)境的極大浪費。因此,利用新的碳纖維回收工藝养葵,獲得再生碳纖維,不僅保留了它的原有價值瘩缆,同時也使它們能夠被重新應用关拒。因此,再生碳纖維更具成本效益庸娱。
在鐵路領域的研究進展
再生碳纖維在軌道車輛方面的研究項目源于英國鐵路安全與標準委員會(RSSB)發(fā)起的一項車輛動力學競賽着绊,由于最終是ELG公司主導的輕型碳纖維軌道車輛轉(zhuǎn)向架框架項目勝出,因此RSSB向ELG公司資助125萬英鎊,用于設計和制造軌道客運車輛再生碳纖維材料轉(zhuǎn)向架原型归露。
ELG公司是再生碳纖維產(chǎn)品專家佳抗,該公司擁有從制造廢料和終端零部件中回收碳纖維的一整套高效開發(fā)方法。其在再生碳纖維軌道車輛轉(zhuǎn)向架項目中的研究團隊包括英國Huddersfield大學鐵路研究中心种烫、阿爾斯通公司以及伯明翰大學傳感器與符合材料研究中心在內(nèi)的聯(lián)合機構灵科。
▲位于研究中心的再生碳纖維材料轉(zhuǎn)向架目前,再生碳纖維轉(zhuǎn)向架正在英國Huddersfield大學鐵路研究中心進行全面測試鼻御。這種利用再生碳纖維制成的列車轉(zhuǎn)向架比常規(guī)轉(zhuǎn)向架重量減少了50%揭轰,這表明了其在軌道磨損、能源消耗以及維護成本等方面都會下降裙靶,將為運營商節(jié)省大量成本開支泼剩。
負責測試階段的首席工程師表示:這是首次使用再生纖維制造轉(zhuǎn)向架框架稼炉,下面將對該轉(zhuǎn)向架的剛度進行檢驗犹喜,將在研究中心的滾動試驗臺完成部分動態(tài)測試。
碳纖維+3D打印
目前草嫉,Huddersfield大學鐵路研究中心正在對碳纖維材料和轉(zhuǎn)向架制造工藝進行相關研究阎敬。該中心已經(jīng)獲得了約30萬英鎊資助,用于開發(fā)更輕型症慰、更可靠魄帽、更舒適以及噪音更小的機車車輛。
該研究項目是歐盟的RUN2RAIL項目的一部分凯傲,RUN2RAIL是新項目的總稱犬辰,屬于歐盟綜合鐵路項目Shift2Rail的一部分,資金總額為273.2萬歐元冰单,該項目共包含4個研究專題幌缝,由歐洲領先的工程公司和大學共享。
Huddersfield大學鐵路研究中心專家表示诫欠,碳纖維復合材料的一個關鍵優(yōu)勢在于涵卵,它們可以打印成幾乎任何形狀或結構。研究中心決定探究碳纖維復合材料的應用情況以及3D打印技術荒叼,以便使用機器人增材制造系統(tǒng)來構建列車轉(zhuǎn)向架框架轿偎。
研究中心表示,隨著3D打印技術越來越成熟被廓,為了生產(chǎn)新的軌道車輛部件坏晦,例如軸箱和制動器支架,還將探索金屬3D打印嫁乘。隨著技術的不斷發(fā)展昆婿,列車制造的應用將變得更加可行。
盡管有工程公司已經(jīng)生產(chǎn)出了一種采用碳纖維彈簧裝置的轉(zhuǎn)向架托津,但傳統(tǒng)的鋼架仍然會用來制造列車車輪蔑氛。Huddersfield大學鐵路研究中心專家表示潘娄,“我們已經(jīng)在考慮尋找替代材料制作輪轂或車軸,但目前正在研究汇割〕止眨”
RUN2RAIL項目預計將于2019年8月完工,而項目正在尋求的利用新材料和新技術來改善鐵路運輸恋得,使鐵路車輛“更輕啰哪、更可靠、更舒適此妙、更安靜”的研究目的能否實現(xiàn)侵宝,結果究竟如何,讓我們拭目以待吧继韵!
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