Net als in de auto-industrie zijn staal en aluminium de dominante materialen die worden gebruikt in de auto-industrieconstructie van treincarrosserieën, inclusief de treinborden, dak, vloerpanelen en kantelrails, die de vloer van de trein met de zijwand verbinden.Aluminium biedt een aantal voordelen voor hogesnelheidstreinen: de relatieve lichtheid in vergelijking met staal, eenvoudigere montage door vermindering van onderdelen en hoge corrosieweerstand.Hoewel aluminium ongeveer 1/3 van het gewicht van staal is, wegen de meeste aluminium onderdelen die in de transportindustrie worden gebruikt ongeveer de helft van het gewicht van de overeenkomstige stalen onderdelen vanwege de sterkte-eisen.
De aluminiumlegeringen die worden gebruikt voor het lichter maken van hogesnelheidstreinwagons (meestal series 5xxx en 6xxx, zoals in de auto-industrie, maar ook series 7xxx voor hoge sterkte-eisen) hebben een lagere dichtheid in vergelijking met staal (zonder afbreuk te doen aan de sterkte), evenals uitstekende vervormbaarheid en corrosiebestendigheid.De meest voorkomende legeringen voor treinen zijn 5083-H111, 5059, 5383, 6060 en nieuwer 6082. De Japanse hogesnelheidstreinen Shinkansen bevatten bijvoorbeeld voornamelijk de 5083-legering en ongeveer 7075, die vaker wordt gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie, terwijl de Duitse Transrapid gebruikt voornamelijk 5005-platen voor panelen en 6061, 6063 en 6005 voor extrusies.Bovendien worden kabels van aluminiumlegeringen ook steeds vaker gebruikt als vervanging voor traditionele koperen kernkabels in spoorwegtransmissies en -installaties.
Als zodanig is het belangrijkste voordeel van aluminium ten opzichte van staal het waarborgen van een lager energieverbruik in hogesnelheidstreinen en een groter laadvermogen dat kan worden vervoerd, vooral in goederentreinen.In snelle transit- en voorstedelijke spoorsystemen, waar treinen veel moeten stoppen, kunnen aanzienlijke kostenbesparingen worden bereikt omdat er minder energie nodig is voor acceleratie en remmen als aluminium wagons worden gebruikt.Het lichter maken van treinen, in combinatie met andere soortgelijke maatregelen, kan het energieverbruik in nieuwe wagons tot 60% verminderen.
Het eindresultaat is dat voor de nieuwste generatie regionale en hogesnelheidstreinen aluminium met succes staal als materiaal bij uitstek heeft vervangen.Deze rijtuigen verbruiken gemiddeld 5 ton aluminium per wagen.Aangezien er enkele stalen onderdelen bij betrokken zijn (zoals wielen en lagermechanismen), zijn dergelijke wagens doorgaans een derde lichter dan stalen wagens.Dankzij energiebesparingen worden de aanvankelijk hogere productiekosten voor lichtgewicht rijtuigen (in vergelijking met staal) na ongeveer twee en een half jaar exploitatie terugverdiend.Vooruitkijkend zullen koolstofvezelmaterialen nog grotere gewichtsbesparingen opleveren.
Posttijd: 19 april-2021