Application de profilés extrudés en aluminium dans le domaine du transport ferroviaire

L’aluminium est l’élément métallique le plus abondant dans la croûte terrestre. Les produits en aluminium sont devenus le deuxième plus grand matériau métallique après l’acier. Ils sont largement utilisés dans l’aérospatiale, le transport ferroviaire, l’automobile, les navires, les structures d’ingénierie, les machines électroniques, l’industrie pétrochimique, les infrastructures et d’autres domaines. Avec les orientations politiques nationales et l’énorme demande du marché, les profilés extrudés en alliage d’aluminium ont joué un rôle important dans le domaine du transport ferroviaire au cours des dix dernières années en raison de leur poids léger, de leur résistance à la corrosion, de leur résistance spécifique élevée, de leur facilité de traitement et de moulage, de leur coût modéré et d’autres avantages, ce qui a grandement favorisé le développement de l’industrie et facilité les déplacements des gens.

Profilés extrudés en aluminium dans le domaine du transport ferroviaire

Avantages du profilé en aluminium pour la carrosserie d’un wagon de transport ferroviaire

Dès le milieu du 20e siècle, l’Europe, l’Amérique, le Japon et d’autres pays ont commencé à explorer l’utilisation de profilés en aluminium pour fabriquer des véhicules ferroviaires afin de remplacer l’acier afin de réduire le poids. À l’heure actuelle, les matériaux en alliage d’aluminium ont été largement utilisés dans la plupart des carrosseries de trains de transport ferroviaire dans le monde. Selon l’objectif de réduction de poids et les exigences de l’aérodynamique, la carrosserie du train à grande vitesse avec une vitesse de plus de 300 kilomètres à l’heure doit utiliser des matériaux légers, et la carrosserie du train avec une vitesse de plus de 350 kilomètres doit utiliser des matériaux légers à l’exception du châssis. Le profilé en aluminium du transport ferroviaire a vu le jour.

Le développement de la carrosserie de voiture à profil en aluminium en Chine a commencé dans les années 1990. À l’heure actuelle, parmi les quatre types de CRH1, CRH2, CRH3 et CRH5 utilisés dans les EMU des chemins de fer dédiés aux voyageurs, à l’exception du fait que la carrosserie de voiture CRH1 est en acier inoxydable, les trois autres types de carrosseries de voitures EMU sont en alliage d’aluminium. Les matériaux utilisés pour la fabrication de carrosseries de wagons de transit comprennent principalement l’acier au carbone, l’acier inoxydable, l’alliage d’aluminium et les matériaux composites, dont l’alliage d’aluminium est le plus important.

Et l’acier inoxydable. Le tableau 1 montre la comparaison des performances de ces quatre matériaux. On peut voir que les avantages de performance complets de la carrosserie en alliage d’aluminium sont évidents. Réduction du poids léger, économie d’énergie et réduction de la consommation. La densité de l’alliage d’aluminium est d’environ 2,7 g / cm3, soit environ 1 / 3 de celle de l’acier. En même temps, il a une bonne correspondance de résistance, de plasticité et de ténacité. L’application de profilés en aluminium dans la carrosserie des trains peut non seulement répondre aux exigences de sécurité des passagers et de confort de voyage, mais également réduire considérablement le poids personnel, la consommation d’énergie et la pollution de l’environnement. Selon les statistiques, l’alliage d’aluminium utilisé dans un wagon de train est d’environ 9 tonnes, et si tout l’acier est utilisé, il peut atteindre 12-13,5 tonnes; De plus, pour chaque réduction de 10 % du poids du train, le carburant peut être économisé de 8 % et l’effet des économies d’énergie et de la réduction de la consommation est significatif. Facile à traiter et à façonner, facile à entretenir. L’alliage d’aluminium a d’excellentes performances de traitement et de moulage et des performances de soudage de module. Avec l’amélioration de la technologie des procédés, certaines entreprises en Chine ont la capacité d’extruder et de produire de grandes sections, des profilés de forme spéciale, à paroi mince et creuse de plus de 30 mètres en une seule fois, et ont de bonnes performances. Le traitement en profondeur du profilé en aluminium ne nécessite que l’ébauche, l’assemblage et l’assemblage et le soudage de grands robots. La maintenance ultérieure est simple, facile à remplacer, aucune élimination de la rouille n’est nécessaire, le processus est simple et la charge de travail est faible [3].

Excellente résistance à la corrosion. La surface de l’alliage d’aluminium est facile à former un film d’oxyde uniforme et dense naturellement, qui a une excellente résistance à la corrosion dans l’environnement atmosphérique. Surtout pour certains composants de forme complexe et difficiles à peindre, l’alliage d’aluminium présente des avantages plus évidents. Si l’on utilise des technologies d’anodisation, d’électrophorèse, de pulvérisation et d’autres technologies de traitement de surface, la résistance à la corrosion du profilé en aluminium sera encore améliorée, ce qui est plus bénéfique pour prolonger la durée de vie de la carrosserie du train.

Isolation acoustique et réduction du bruit, belle et généreuse. Le profil en aluminium peut être anodisé, coloré et scellé, de sorte que le profil ait différentes couleurs, une bonne décoration et ait l’air solennel et généreux; De plus, la structure creuse du profilé en aluminium a de bonnes performances d’étanchéité, ce qui est propice à l’isolation acoustique, à la réduction du bruit et au confort élevé. Le coût est modéré. Relativement parlant, le prix du profilé en aluminium est élevé et le coût de fabrication augmente. Cependant, le profilé en aluminium réalise la légèreté de la carrosserie et apporte les avantages d’une capacité de transport accrue, d’une consommation d’énergie réduite, d’un entretien simple et d’un faible coût. De plus, la valeur de recyclage du corps en alliage d’aluminium lorsqu’il est mis au rebut est environ 4,8 fois supérieure à celle du corps en acier. Par conséquent, du point de vue du cycle de vie, le coût de la carrosserie en alliage d’aluminium est modéré et économique.

À l’heure actuelle, l’alliage d’aluminium utilisé pour la fabrication de carrosserie de wagons de transit en Chine comprend principalement les séries 5xxx, 6xxx et 7xxx, dont la série 5xxx a trois grades de 5052, 5754 et 5083, la série 6xxx a neuf grades de 6a01, 6005, 6005A, 6008, 6060, 6061, 6063, 6082 et 6106, et la série 7xxx a quatre grades de 7003, 7005, 7b05 et 7020, qui sont principalement utilisés pour la production de murs latéraux, de plafonds, de sous-châssis de plancher, de poutres de traction, de poutres transversales, de traverses, de traverses, de jupes, de murs d’extrémité, de pièces absorbant l’énergie, de cabine d’équipement, de décoration intérieure de carrosserie de voiture et d’autres profils de carrosserie de wagons de transport ferroviaire, et la plupart d’entre eux sont de grands profils à parois minces, creux et de forme spéciale. Avec le développement de l’application de matériaux de carrosserie de voiture,

En Chine, les alliages 6a01 et 7b05 sont principalement utilisés pour les matériaux de carrosserie de chemin de fer à grande vitesse, tandis que les alliages 6005A et 6082 sont principalement utilisés pour les matériaux de carrosserie de transport ferroviaire urbain. On estime que la demande totale de matériaux en aluminium des véhicules ferroviaires de passagers domestiques au cours de la période du 13e Plan quinquennal est d’environ 253000 tonnes, dont la demande totale de matériaux en aluminium des véhicules ferroviaires à grande vitesse est de 132000-156000 tonnes, la demande de chemin de fer interurbain est de 10000 tonnes et la demande de rail urbain (y compris maglev, maglev à moyenne et basse vitesse, métro, train urbain surélevé, train rapide urbain, monorail urbain, etc.) est de 72000 tonnes. En outre, certains matériaux en aluminium sont également nécessaires pour la construction d’installations automobiles telles que porte-bagages, armoire de stockage, installations sanitaires, système de climatisation et de ventilation, système d’éclairage et de communication, station et autres installations.