Podobno kot v avtomobilski industriji sta jeklo in aluminij prevladujoča materiala, ki se uporabljata vkonstrukcija karoserij vlakov, vključno s stranskimi stranicami vlaka, streho, talnimi ploščami in nadvišanimi tirnicami, ki povezujejo dno vlaka s stransko steno.Aluminij zagotavlja številne prednosti za vlake za visoke hitrosti: relativno lahkotnost v primerjavi z jeklom, lažjo montažo zaradi zmanjšanja števila delov in visoko odpornost proti koroziji.Čeprav je aluminij približno 1/3 teže jekla, ima večina aluminijastih delov, ki se uporabljajo v transportni industriji, približno polovico teže ustreznih jeklenih delov zaradi zahtev glede trdnosti.
Aluminijeve zlitine, ki se uporabljajo v lahkih železniških vagonih za visoke hitrosti (večinoma serije 5xxx in 6xxx, kot v avtomobilski industriji, pa tudi serija 7xxx za visoke zahteve glede trdnosti), imajo nižjo gostoto v primerjavi z jeklom (brez kompromisov pri trdnosti), pa tudi odlično sposobnost oblikovanja in odpornost proti koroziji.Najpogostejše zlitine za vlake so 5083-H111, 5059, 5383, 6060 in novejša 6082. Na primer, japonski vlaki Shinkansen za visoke hitrosti vsebujejo večinoma zlitino 5083 in nekaj 7075, ki se pogosteje uporablja v vesoljski industriji, medtem ko nemški Transrapid večinoma uporablja plošče 5005 za plošče in 6061, 6063 in 6005 za ekstruzije.Poleg tega se kabli iz aluminijeve zlitine vedno pogosteje uporabljajo kot nadomestek za tradicionalne kable z bakrenim jedrom v železniških prenosih in napravah.
Kot taka je glavna prednost aluminija pred jeklom zagotavljanje nižje porabe energije pri vlakih za visoke hitrosti in povečane nosilnosti, ki jih je mogoče prevažati, zlasti pri tovornih vlakih.V sistemih hitrega prevoza in primestnih železniških sistemih, kjer se morajo vlaki veliko ustavljati, je mogoče doseči znatne prihranke pri stroških, saj je pri uporabi aluminijastih vagonov potrebna manj energije za pospeševanje in zaviranje.Lahki vlaki lahko skupaj z drugimi podobnimi ukrepi zmanjšajo porabo energije za do 60 % v novih vagonih.
Končni rezultat je, da je za zadnjo generacijo regionalnih in hitrih vlakov aluminij uspešno nadomestil jeklo kot izbrani material.Ti vagoni v povprečju porabijo 5 ton aluminija na vagon.Ker gre za nekatere jeklene komponente (kot so kolesa in ležajni mehanizmi), so takšni vagoni običajno za tretjino lažji od jeklenih vagonov.Zahvaljujoč prihrankom energije se začetni višji proizvodni stroški za lahke vozičke (v primerjavi z jeklenimi) povrnejo po približno dveh letih in pol uporabe.Če pogledamo naprej, bodo materiali iz ogljikovih vlaken omogočili še večje zmanjšanje teže.
Čas objave: 19. apr. 2021