Igual que a la indústria de l'automòbil, l'acer i l'alumini són els materials dominants utilitzats en elconstrucció de caixes de tren, inclosos els aparadors del tren, el sostre, els panells del sòl i els rails de sobre, que connecten el terra del tren amb la paret lateral.L'alumini ofereix una sèrie d'avantatges als trens d'alta velocitat: la seva relativa lleugeresa en comparació amb l'acer, un muntatge més fàcil a causa de la reducció de peces i una alta resistència a la corrosió.Tot i que l'alumini és aproximadament 1/3 del pes de l'acer, la majoria de peces d'alumini utilitzades a la indústria del transport tenen aproximadament la meitat del pes de les peces d'acer corresponents a causa dels requisits de resistència.
Els aliatges d'alumini utilitzats en vagons de ferrocarril d'alta velocitat lleugers (sobretot les sèries 5xxx i 6xxx, com a la indústria de l'automòbil, però també la sèrie 7xxx per als requisits d'alta resistència) tenen una densitat més baixa en comparació amb l'acer (sense comprometre la resistència), així com una excel·lent conformabilitat. i resistència a la corrosió.Els aliatges més comuns per als trens són 5083-H111, 5059, 5383, 6060 i més recents 6082. Per exemple, els trens Shinkansen d'alta velocitat del Japó contenen majoritàriament l'aliatge 5083 i alguns 7075, que s'utilitza amb més freqüència a la indústria aeroespacial, mentre que l'alemany Transrapid utilitza principalment làmina 5005 per als panells i 6061, 6063 i 6005 per a extrusions.A més, els cables d'aliatge d'alumini també s'utilitzen cada cop més com a substitut dels cables tradicionals amb nucli de coure en les transmissions i instal·lacions ferroviàries.
Com a tal, el principal avantatge de l'alumini respecte a l'acer és garantir un menor consum d'energia en els trens d'alta velocitat i una major capacitat de càrrega que es poden transportar, especialment en els trens de mercaderies.En els sistemes de trànsit ràpid i ferrocarril de rodalies, on els trens han de fer moltes parades, es poden aconseguir estalvis de costos significatius, ja que es necessita menys energia per a l'acceleració i la frenada si s'utilitzen vagons d'alumini.Els trens lleugers, juntament amb altres mesures similars, poden reduir el consum d'energia fins a un 60% en els vagons nous.
El resultat final és que, per a l'última generació de trens regionals i d'alta velocitat, l'alumini ha substituït amb èxit l'acer com a material escollit.Aquests vagons utilitzen una mitjana de 5 tones d'alumini per vagó.Com que hi participen alguns components d'acer (com ara rodes i mecanismes de coixinets), aquests vagons solen ser un terç més lleugers en comparació amb els vagons d'acer.Gràcies a l'estalvi energètic, els majors costos inicials de producció dels vagons lleugers (en comparació amb l'acer) es recuperen després d'uns dos anys i mig d'explotació.De cara al futur, els materials de fibra de carboni permetran reduir encara més el pes.
Hora de publicació: 19-abril-2021