آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی

بعد از کشف آلومینیوم و بررسی ویژگی‌های این فلز، از آن به صورت گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله صنعت حمل و نقل استفاده شد. آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی و همچنین در صنعت حمل و نقل هوایی کاربرد دارد. مزیت استفاده از آلومینیوم برای حمل و نقل این است که این فلز سبک است، در برابر خوردگی مقاومت دارد و هم دارای طول عمر بالایی است. مزایای آلومینیوم در حمل و نقل ریلی نیز بسیار است.

با استفاده از آلومینیوم و سبک شدن قطعات حمل و نقل، ظرفیت حمل بار نیز بیشتر می‌شود. از این فلز در نقاط پر سایش وسایل حمل و نقل استفاده می‌شود؛ زیرا در برابر زنگ زدگی مقاوم است. در این مقاله از مجموعه مقالات وب‌سایت نوردپارس، مزایای استفاده از آلومینیوم در صنعت حمل و نقل را بیشتر بررسی می‌کنیم.

آلومینیوم در صنعت حمل و‌ نقل ریلی؛ تاریخچه استفاده از آلومینیوم در راه آهن

در ساخت اولین قطارها معمولا از چوب و چدن استفاده می‌کردند. استفاده از چدن در دیگ‌های بخار باعث ایجاد مشکل خوردگی می‌شد. بروز این مشکلات باعث شد که از همان آغاز، در برخی از قسمت‌های قطار از آلومینیوم استفاده کنند. تا 50 سال پیش استفاده از آلومینیوم در صنعت ریلی گسترده نشده بود.

نخستین مورد استفاده از این فلز در ساخت قطار به سال 1894 در نیویورک مربوط می‌شود. در دهه 1930 استفاده از ورق‌های آلومینیوم تا حدود زیادی پیشرفت کرد. در سال 1980 آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی به پرکاربردترین فلز تبدیل شد. اکنون نیز از این فلز در ساخت واگن‌های حمل بار و حمل مسافر استفاده می‌شود.

کاربرد آلومینیوم در صنعت حمل و‌ نقل ریلی

واگن‌های قطار از فلزهای سبک و دارای مقاومت در برابر حرارت ساخته شده‌اند. این فلز هزینه‌های جاری را کاهش و شتاب را بهبود می‌دهد. با توسعه فرایند تولید آلیاژهای آلومینیوم، این فلز در صنعت راه آهن به صورت گسترده‌ای مورد استفاده قرار گرفته است. امروزه در ساخت قطارها از آلیاژهای سبک‌تر و محکم‌تر استفاده می‌کنند. امروزه همچنان برای حمل و نقل مواد گرانبها از قطارها استفاده می‌شود.

تولید کنندگان قطعات آلومینیوم به آن‌ها کمک می‌کنند تا همراه با افزایش کارایی، این کار را انجام دهند. اکنون نیز خودروها در برابر رطوبت و خوردگی مقاومت بیشتری دارند و به واگن‌های باری امکان حمل مواد شیمیایی و مواد معدنی حساس را در سراسر کشور می‌دهند. آن‌ها نسبت به اتومبیل‌های ساخته شده از فلزات دیگر، بسیار سبک‌تر هستند. ویژگی سبکی به خودرو این امکان را می‌دهد که محموله بیشتری را حمل کند و در نهایت سرمایه گذاری برای شرکت باربری بیشتر خواهد بود.

ساخت قطعه‌های آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی آسان‌تر و ارزان‌تر بوده و نسبت به خودروهای فولادی به قطعات کمتری نیاز دارند. امروزه با پیشرفت تکنولوژی، در بسیاری از کشورها متروهای آلومینیومی ساخته شده‌اند. معروف‌ترین متروهای آلومینیومی عبارتند از: LRC کانادا، TVG Duplex فرانسه و shinkeansen Bullet ژاپن که این قطارها همگی از آلیاژ آلومینیوم ساخته شده‌اند.

مزیت استفاده از آلومینیوم برای حمل و نقل

باتوجه‌به پیشرفت‌های اخیر در صنعت آلومینیوم، حمل و نقل ریلی بسیار بیشتر از گذشته شده است. برای مثال دانشمندان یک نوع فوم آلومینیوم تولید کردند که حدود 20 درصد سبک‌تر از فایبرگلاس است. این فوم مقاومت بیشتری نسبت به فایبرگلاس دارد که از جمله کاربردهای آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی است. از ورق‌ آلومینیوم در ساخت دیواره‌های تو خالی بدنه قطارها استفاده می‌شود. باتوجه‌به این‌که استفاده از آلومینیوم در بدنه قطار باعث کم شدن وزن آن می‌شود، امکان حمل میزان بار بیشتری نیز فراهم می‌شود و در عین حال از سوخت کمتری استفاده می‌شود.

زمانی که این فلز برای اولین بار تجاری شد، برروی غذا خوردن، شیوه زندگی و سفر مردم نیز تاثیر گذاشته است. امروزه فلز آلومینیوم به قدری محبوب شده است که ممکن است تصور کنید در خطر کمبود آلومینیوم خواهیم بود. آلومینیوم علاوه‌بر اینکه فراوان‌ترین فلز در پوسته زمین است، فرایند بازیافت آلومینیوم 100 درصد امکان پذیر است. به بیان دیگر مقدار زیادی از این فلز شگفت انگیز در دسترس است. مزیت استفاده از آلومینیوم برای حمل و نقل شامل موارد زیر می‌شود:

• وزن سبک
• قابل بازیافت بودن
• دوام و پایداری بالا
• استحکام بالا
• انعطاف پذیری مناسب

آلومینیوم در صنعت حمل و‌ نقل ریلی؛ مزایای آن در حمل و نقل ریلی

آلومینیوم یکی از فلزهای سبک و بادوام است که  در دمای پایین و یا بالا در  محدوده موردنظر می‌تواند عملکرد مناسبی داشته باشد و استحکام خود را هم حفظ کند. ویژگی‌های منحصربه‌فرد آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی باعث شده است که برای خط حمل و نقل بار محبوب باشد؛ زیرا همراه با سبک شدن قطعات، ظرفیت حمل بار به میزان حداکثر می‌رسد. اولین واگن‌های قطار تمام آلومینیوم حمل بار در سال 1931 در آمریکا ساخته شد.

این واگن‌های آلومینیومی به شکل قیف‌هایی بودند که بار از قسمت بالا به سمت داخل واگن وارد و برای خارج کردن بار مواد از پایین آن خارج می‌شدند. امروزه این واگن‌ها را از آلیاژ آلومینیوم تهیه می‌کنند که علاوه‌بر مقاومت و استحکام بالا، در برابر خوردگی مقاوم‌تر هستند.

مقایسه واگن های آلومینیومی با واگن های فولادی

در مبحث آلومینیوم در صنعت حمل و‌ نقل ریلی دو نوع واگن آلومینیومی و فولادی داریم. وزن واگن‌های آلومینیومی تقریبا یک سوم وزن واگن‌های فولادی است؛ اما  استحکام آن‌ها از واگن‌های فولادی بسیار بیشتر است. در ابتدا ممکن است قیمت آلیاژ آلومینیومی مد نظر شما از فولاد بیشتر شود؛ اما با گذشت زمان به علت افزایش حمل بار این هزینه جبران خواهد شد و برای شما با سود همراه خواهد بود. مقایسه آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی و با واگن‌های فولادی از نظر واکنش پذیری در برابر آب و هوا و سبک بودن به صورت زیر است.

• عدم واکنش پذیری در مقابل آب و هوا: مقاومت در مقابل خوردگی و اکسید شدن یکی از معیارهای مهم برای آلیاژهایی هستند که در محیط‌های بیرونی استفاده می‌شوند. آلومینیوم در برابر فولاد استقامت بیشتری دارد. همچنین مقاومت آلومینیوم در برابر خوردگی نسبت به فولاد بیشتر است.
• سبک بودن: چگالی فلز آلومینیوم کم است. این ویژگی باعث می‌شود که میزان تولید آلودگی و مصرف انرژی کاهش یابد. علاوه‌بر آن، در سیستم‌های مترو یا همان قطار شهری که باید به صورت مداوم در ایستگاه‌های مختلف توقف کنند، دارای یک مسیر با ترمز و شتاب مدام هستند. هرچقدر وزن قطار کمتر باشد، ترمز قطار به انرژی کمتری نیاز دارد و شتاب قطار سریع‌تر و راحت‌تر صورت می‌گیرد.

کاربرد آلومینیوم در صنعت راه آهن

کاربرد آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی مانند قطارهای مسافربری و باری بسیار است. در قطارهای باری وزن کم آلومینیوم باعث می‌شود که محموله‌های بزرگ‌تر را بتوان حمل کرد. یک نمونه از کاربرد آلومینیوم در صنعت، استفاده از اکستروژن‌های سفت شده و تو خالی است که در دیواره‌های متحرک جانبی واگن‌های باری استفاده می‌شود. دیوارهای آلومینیومی در مقایسه با دیوارهای فولادی از قطعات کمتری ساخته می‌شوند. ساخت دیوارهای آلومینیومی ساده‌تر است. امروزه خودروهای سواری اکثرا با اکستروژه‌های تک آلومینیومی ساخته می‌شوند.

در این خودروها طول کامل خودرو معمولا 70 فوت است. مزایای آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی به سازندگان قطار این امکان را داده است که آخرین خواسته‌های صنعت را بتوانند برآورده کنند. طراحی تعداد زیادی از قطارها به صورت کج است. این کار به آن‌ها اجازه می‌دهد تا به سمت منحنی‌ها خم شوند. همچنین قطارها برای تولید الکتریسیته در زمان ترمز طراحی می‌شوند. با استفاده از آلیاژ آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی به مسائلی مانند حفاظت از محیط زیست می‌توان بیشتر توجه کرد.

دلایل استفاده از آلومینیوم در صنایع مختلف

فلز آلومینیوم کلید ارائه راه حل موفق برای چالش‌های پیش رو در بخش حمل و نقل است. تاثیرات صنعتی و زیست محیطی این فلز باارزش شامل موارد زیر می‌شود:

• کاهش یافتن انتشار گازهای گلخانه‌ای
• مقرون به صرفه از نظر اقتصادی
• استفاده از آلومینیوم به معنی مصرف سوخت کمتر
• کاهش تقاضای مواد خام؛ زیرا قابل بازیافت است
• افزایش ایمنی با استفاده از آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی

جمع‌بندی

استفاده از فلز آلومینیوم در صنعت حمل و نقل ریلی باعث افزایش ایمنی و کاهش سوخت مصرفی شده است. مزیت استفاده از آلومینیوم برای حمل و نقل زمینی و یا هوایی قابل مشاهده است. یکی از مزایای آلومینیوم در حمل و نقل ریلی، به حداکثر رسیدن ظرفیت حمل بار است. در کشورهای مختلف از سیستم‌های ریلی آلومینیومی پرسرعت برای حمل مسافر و یا جابجایی بار استفاده می‌شود. آلومینیوم باتوجه‌به ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارد در صنایع مختلف نیز کاربرد دارد.

مجموعه نوردپارس تنها تولید کننده گرده آلومینیومی با دو آلیاژ 8011 و 1050 در ایران است. هدف این شرکت تولید محصولات با بالاترین کیفیت و استاندارد برای مشتریان است. اگر درمورد آلومینیوم و گرده آن سوالی دارید، می‌توانید از طریق قسمت تماس با ما با متخصصان این مجموعه صحبت کنید.