現代有軌電車新材料

■ 朱冬進

1 現代有軌電車的發展

有軌電車在世界范圍內經過了“新建—拆除—再建”的發展歷程。1881年后的柏林，老式有軌電車是很受歡迎的城市主要公共交通工具。1908年，上海英租界也駛出了有軌電車。隨著汽車工業的興起和發展，老式有軌電車噪聲大、性能差、耗電多的問題顯現出來，而且在速度、舒適度和靈活性方面與汽車比較相形見絀，20世紀50年代后，逐漸衰落。許多國家紛紛拆除老式有軌電車軌道，為汽車騰出道路。如今，汽車發展所帶來的城市擁堵、環境污染、能源危機等問題日益嚴重。人們重新研究城市公共交通問題時，發現從動力、經濟、安全、可靠、環保等方面綜合評價，有軌電車具有獨特的優勢。現代有軌電車不僅在外觀上有許多變化，而且在技術裝備上加入了諸多高科技的元素，其技術性能和舒適度是以前老式有軌電車不能相比的?，F代有軌電車獲得了“生態城市的標志”交通工具之美譽，建造所用材料和工藝正在不斷創新升級。

2 有軌電車車體材料的選擇

現代有軌電車的車體主要采用鋁合金、不銹鋼、耐候鋼、復合材料等。

2.1 鋁合金車體

鋁合金的比重小，車體自重最大可減輕50％；耐腐蝕性好，可以延長車輛的使用壽命；涂裝性能好，可以增加車體美觀藝術性。地鐵等城軌車輛大量使用大型中空鋁合金型材作為車體材料。但是有軌電車運營環境復雜，出現車體碰撞的幾率較高，而鋁合金車體的維修難度較大，整塊型材更換的費用高。因此使用鋁合金車體的有軌電車并不多。

2.2 不銹鋼車體

不銹鋼強度高，特別高強度不銹鋼的強度可達到普通鋼的3倍，可使車體輕量化。不銹鋼車體的耐腐蝕性優越，減少了維修工作量和維修費用，延長了車輛的使用壽命。不銹鋼熔點高，車體安全性更好。不銹鋼車體在歐美地鐵使用較多，北京地鐵也大多是不銹鋼車體?，F在生產的不銹鋼車體大量采用點焊，密封性不如連續焊，因此不適用于頻繁進出隧道等導致車內外壓差大的高速車車體。不銹鋼車體外表面不涂裝，薄板結構的平整度差，外露的焊點影響車體美觀性。所以不銹鋼可用于制造有軌電車車體底架、頂板等，而在側墻部位大面積使用較為少見。

2.3 耐候鋼車體

耐候鋼是軌道車輛使用最久的車體材料之一。與鋁合金、不銹鋼車體相比，耐候鋼車體在材料費、制造費低及工藝性好、造型容易方面的優勢明顯。耐候鋼車體的工業涂裝技術成熟，很適合現代有軌電車的藝術裝飾性需求。并且耐候鋼車體在碰撞受損后的修補也比較容易，剛好滿足有軌電車的需要。

2.4 復合材料車體

車體用復合材料通常與上述三種材料一種或多種組合使用，大多是利用復合材料的輕量化、耐腐蝕、隔音隔熱等方面優勢。如采用鋁蜂窩板作為車體側墻幕板、玻璃鋼夾層板作為車頂、膠合板作為地板等。隨著復合材料技術的發展，車體用復合材料會越來越多。

3 內飾新材料

軌道車輛常規的內飾材料是鋁板、鋁蜂窩、玻璃鋼、不銹鋼等?，F代有軌電車對舒適度、美觀性的要求更高，促進了許多新材料的運用。

3.1 熱塑墻板

隨著技術的發展，塑料的防火、老化、耐候等性能大大改善，并且大型吸塑、熱鑄塑料工藝的推廣使得塑料墻板在軌道車輛上得到使用。塑料墻板的幾何造型是常規鋁板難以實現的，輕量化、環保性又是玻璃鋼不可相比。另外塑料表面質感、色彩使得乘客更具親近感。蘇州高新有軌電車的熱塑墻板是國內首次大面積使用，預期熱塑墻板將隨著有軌電車上的應用而得到推廣。

3.2 3D纖維復合地板

3D纖維復合地板是一種使用3D纖維和酚醛樹脂預浸漬原料，通過熱固技術成型的復合板材。其防火安全性高，密度輕，隔音隔熱性能好。現代技術壓制的3D纖維復合地板強度很高，非常適合制造有軌電車的浮置地板。目前受限于預浸漬料配方和熱固工藝能耗大，導致3D纖維復合地板成本較高，推廣難度大。

3.3 拉擠玻璃鋼型材

拉擠玻璃鋼型材是采用常規樹脂和玻璃纖維通過模具拉擠成型材狀態。拉擠玻璃鋼型材具有常規玻璃的耐腐蝕性，又有更好的結構剛度和均質質量，適用于制造車輛頂部導流板。

3.4 超薄軟座椅

超薄軟座椅是現代有軌電車內飾一大亮點。相比常規地鐵的玻璃鋼、不銹鋼座椅，乘坐舒適度更高，更加美觀，比高鐵、動車的厚實軟座椅更加輕便，維護清洗更加方便。

3.5 其他材料

現代有軌電車上還采用了單層鋼化玻璃車窗、鋁鎂合金扶手、HPL防火板、隔音板、貼膜等新材料，具有更多的輕量化、隔音、防火、美觀性能。

4 結束語

現代有軌電車作為一種安全可靠、節能環保、舒適方便的交通方式正在全球范圍內推廣，我國的城市化發展更是賦予了現代有軌電車發展的潛力。隨著科學技術的發展，材料及材料工藝的改進能推動現代有軌電車更好地改善人們的出行方式。