Profilés en aluminium pour véhicules ferroviaires

La densité de l’aluminium est d’environ 1/3 de celle de l’acier, ce qui peut réduire le poids des pièces du véhicule à 50% (à condition que la résistance de l’acier remplacé soit équivalente à celle de l’alliage d’aluminium). De bonnes performances de résistance peuvent être obtenues en ajoutant une quantité appropriée d’éléments d’alliage et en combinant des conditions de traitement appropriées. De plus, la surface de l’aluminium est facile à oxyder pour former un film d’oxyde dense et stable, de sorte qu’il a une bonne résistance à la corrosion. L’aluminium présente également les avantages d’une bonne aptitude au traitement, d’une bonne absorption des chocs et d’un faible coût du cycle de vie. C’est l’un des moyens importants de réaliser des économies d’énergie et un fonctionnement à grande vitesse de véhicules ferroviaires légers. C’est un matériau alternatif idéal pour les carrosseries de voitures en acier.

Les profilés en aluminium pour véhicules ferroviaires ont été largement utilisés dans les automotrices à grande vitesse. La vitesse de la plupart des voitures de voyageurs ferroviaires à grande vitesse se situe entre 200 et 300 kilomètres à l’heure, et quelques trains sont plus rapides, ce qui impose des exigences élevées pour le processus de fabrication et le choix des matériaux de la carrosserie. Afin de s’adapter à l’exploitation à grande vitesse des trains, Bombardier, Alstom, Siemens, Kawasaki et d’autres entreprises accordent une attention particulière à la légèreté de la structure des voitures de tourisme et utilisent largement des profilés en alliage d’aluminium de grande section pour fabriquer des carrosseries de voitures de tourisme afin de réduire leur poids personnel.

Le Japon, la France et l’Allemagne ont pris la tête du développement du chemin de fer à grande vitesse. Les EMU haute vitesse Shinkansen au Japon, les EMU haute vitesse de la série ice en Allemagne et les EMU à grande vitesse à double couche TGV en France adoptent tous une carrosserie en alliage d’aluminium. Ils sont les représentants des trains à grande vitesse avec la technologie la plus avancée et l’exploitation la plus sûre à l’heure actuelle.

Lorsque l’aluminium est utilisé dans la conception de la carrosserie d’un véhicule ferroviaire, il doit répondre aux exigences de résistance, de rigidité et de résistance à la fatigue, et également tenir compte de la faisabilité du soudage et du traitement dans le processus de fabrication. À l’heure actuelle, les matériaux en alliage d’aluminium des séries 6000 et 7000 sont généralement utilisés dans la conception de profilés en aluminium pour les véhicules ferroviaires. Les profilés en alliage d’aluminium de la série 6000 sont utilisés pour le plancher de carrosserie en alliage d’aluminium, la poutre latérale du plancher, la paroi latérale, le toit et la paroi d’extrémité, tandis que les profils en alliage d’aluminium de la série 7000 7005 sont utilisés pour la poutre de traction, la poutre de traverse et la poutre tampon.

Afin de réduire la quantité de soudage de la carrosserie, d’améliorer l’efficacité de fabrication et de répondre aux besoins de fonctionnement à grande vitesse du véhicule, il existe des exigences strictes sur les propriétés mécaniques et la section transversale du profilé en alliage d’aluminium creux de grande section pour la carrosserie de la voiture (voir la norme allemande DIN), et ses propriétés mécaniques sont 30% plus élevées que celles du profil en alliage d’aluminium ordinaire; Et il peut être extrudé en forme de tambour, trapézoïdal, rectangulaire et d’autres grandes sections complexes (par exemple 970 mm × 300 mm), profilés en aluminium creux à paroi mince ultra large (par exemple > 500 mm) et long (30 m-60 m).