中國速度，中國制造，絕對不是吹的！全球首列商用碳纖維地鐵“cetrovo1.0碳星快軌”在青島1號線開跑，用實力讓世界再次見證中國制造。該地鐵列車首次選用碳纖維復(fù)合材料，相對傳統(tǒng)列車減重11%，不僅為軌道交通帶來了輕量化、高強度的優(yōu)勢，還推動了軌道交通行業(yè)的綠色、可持續(xù)發(fā)展，為城市便捷交通發(fā)展帶來了新的活力。
碳纖維復(fù)合材料這個詞這兩年在我們耳邊經(jīng)常提起，聽起來感覺很神秘，具有高科技，正在逐漸充滿我們生活周邊，軌道交通，航空航天，醫(yī)療器械，健身器材等。其實，碳纖維就是一種含碳量超過90%的新型纖維材料，是一種超級強大的“線”，但它不是普通的線，而是由極細的碳原子束組成的。采用聚丙烯腈、聚酰胺、粘膠纖維、天然纖維等物質(zhì)為原料，利用化學(xué)試劑將聚丙烯腈等物質(zhì)溶解，之后通過紡絲、拉伸等工藝制備得到纖維前驅(qū)體絲束。然后在經(jīng)過一系列化學(xué)和物理處理，去除纖維前驅(qū)體絲束中的雜質(zhì)，消除纖維內(nèi)部的缺陷，提高纖維的穩(wěn)定性。進一步在高溫條件下對材料進行高溫碳化和石墨化處理，使纖維中的非碳元素脫落，提高纖維中碳的含量。經(jīng)過處理后，材料中的碳原子的排列會更加規(guī)則，內(nèi)部形成類似石墨晶體結(jié)構(gòu)，最終對石墨化的碳纖維進行上漿處理，以改善其表面性能，進一步提升材料的性能。
碳纖維不但有著碳材料基本的特性，同時也兼具纖維材料優(yōu)秀的力學(xué)性能。碳纖維密度只有鋼鐵的四分之一，重量非常輕。但碳纖維的抗拉性卻非常優(yōu)異，高模量碳纖維的抗拉強度比鋼鐵高出6倍，彈性模量也能達到鋼材的2倍。而且，碳纖維還特別耐高溫，即使在高溫環(huán)境下也不會變形。所以，碳纖維復(fù)合材料經(jīng)過大榮五軸加工中心的高精度銑削，不但應(yīng)用到軌道交通，在建筑、航空航天等領(lǐng)域用途也較為廣泛。
而最近開跑的碳纖維地鐵，是由中車四方機車股份公司聯(lián)合青島地鐵集團研制的，該車的主承載結(jié)構(gòu)，包括車體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架等都是采用碳纖維復(fù)合材料制造。由于碳纖維輕質(zhì)高能的優(yōu)點，相對傳統(tǒng)地鐵車體減重25%，轉(zhuǎn)向架構(gòu)架減重約50%，整車減重約11%！而碳纖維復(fù)合材料采用五軸加工中心銑削，更便于精準的裝配，有傳統(tǒng)的鋼鐵逐漸轉(zhuǎn)化為裝配置模式，生產(chǎn)效率和生產(chǎn)工藝得到進一步優(yōu)化，更大的降低了勞動強度，提升了生產(chǎn)效率。
整體列車的減重，運營能耗降低了7%，每年每列車二氧化碳排放量減少了約130噸，降低了運營成本，提升了低碳環(huán)保的發(fā)展理念。隨著人們碳纖維的了解越多，以及碳纖維自身出色的力學(xué)性能和耐久性，以及輕質(zhì)高強、耐腐蝕等優(yōu)點，在橋梁和道路建設(shè)也得到了廣泛應(yīng)用。
智能化生產(chǎn)時代，先進的新型復(fù)合材料，智能化的數(shù)控加工中心機床，推動著各個行業(yè)和領(lǐng)域的生產(chǎn)都得到優(yōu)化和改變。而碳纖維地鐵的開跑，更是引領(lǐng)著軌道交通行業(yè)走向綠色、低碳的未來，推動著行業(yè)想著環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。
熱門跟貼