蘇會芳 張巧革
摘 要:隨著我國城市軌道交通運營線路的不斷開工,城軌車輛以其運輸量大、速度快、安全準時、節能環保的優勢逐漸成為各大中型城市的主要交通工具之一。軌道車輛的內裝檔次和質量關乎整列車的形象,在其選材上一定要達到國際一流標準,因此,有針對性地掌握目前城軌車輛內裝材料的性能和環保特性,對公司城軌車輛內裝材料的選型有重要的意義。
關鍵詞:城軌車輛;內裝材料
0.前言
城市軌道車輛的內部裝飾要求滿足美觀大方、功能可靠、綠色環保、輕量化、舒適性等方面的要求。另外所有結構牢固可靠、易于保養和清潔,抗涂寫、抗刻畫性能良好。車體內裝所使用的材料符合(BS6853或DIN5510)標準規定的防火和安全要求。客車內裝所選用的主要材料為鋁蜂窩板、鋁型材或噴塑鋁板等鋁制材料和玻璃鋼等。
1.軌道車輛的內裝材料
內裝在城市軌道車輛的設計和結構當中起著承上啟下的作用,它不僅搭建了旅客及工作人員的內部環境,而且要考慮到防火功能、安全強度功能、防護功能等。因此在城市軌道車輛內裝設計中材料的選擇顯得尤為重要。
在軌道客車內裝材料選用上應該考慮的幾點原則是:
1.可成型性,及美觀性。
2.防火、防腐性能。
3.綠色環保、可回收性能。
4.應用強度、抗老化和可維修性能
5.輕量化
6.應用成本
2.軌道車輛內裝材料介紹及應用情況
2.1 玻璃鋼
玻璃鋼是一種輕質、高強材料,它既可作結構材料,又可用做功能材料。它最大的特點是能按照需要,進行結構設計和材料設計,得到最佳的效果。城軌車輛的高頂和側墻均采用玻璃鋼材質。常用的玻璃鋼有聚酯玻璃鋼、環氧樹脂玻璃鋼、酚醛樹脂玻璃鋼。聚酯玻璃鋼具有工藝性能優良、固化后的樹脂綜合性能良好、品種多、適應性廣以及價格低等優點。目前。被廣泛適用于城軌車輛上的內墻板、門立罩板、間壁和側頂板以及中頂板等形狀奇特的但曲面和雙曲面內部安裝。其造型工藝性優良。為適應特殊工藝件的要求,有些玻璃鋼料件的周邊以及一些內部開口等都是在料件脫模后人工切割出來的,所以,這部件尺寸精度、油漆效果、平滑規整、變形量、質感方面不如鋁蜂窩件和鋁板件。
按工藝成型的不同,玻璃鋼產品可分為手工成型工藝,模壓成型工藝和纏繞成型工藝。由于玻璃鋼材質容易成型,考慮到模壓玻璃鋼模具費用高,鐵道車輛大部分采用手糊玻璃鋼。
2.2 PVC材料
PVC材料作為地板布的一種選材,用專用膠粘接并覆蓋在鋁蜂窩地板上,采用寬幅地板布以減少接縫,在不可避免的接縫處只能采用焊接的技術。地板布的厚度不小于3mm,具有耐磨、耐油、防滑、環保、壽命長、不開裂的特性,而且美觀、易于清潔的特點。
PVC地板布安裝的接縫處采用焊接的形式,一般不采用打膠的形式進行連接,因為PVC材料屬于熱塑性合成樹脂,具有受熱軟化,受冷硬化的性能,而且不起化學反應,無論重復多少次加熱冷卻,均能保持這種性能。
2.3 橡膠材料
橡膠材料作為地板布,其厚度設計為3mm,具有耐磨、防滑、防潮、防靜電、美觀、易于清潔并耐清潔劑和化學腐蝕的特點。橡膠材料的地板布在接縫處往往采用膠粘接的方式。
2.4 鋁蜂窩
鋁蜂窩地板是鋁合金板復合材料,是通過模具壓制成型的,加工出來的料件表面平滑規整、變形量極小、尺寸精度高、質感好、尤其效果好,具有難燃性的特點,并具有良好的隔音隔熱性能。實用于軌道車輛的中頂板、間壁和內墻板等形狀簡潔的單曲面的內裝部件的成型要求,其造型工藝性優良。
2.5 鋁板和鋁型材
鋁板是通過模具壓制活液壓機折彎成型的,同時大多結合有焊接成型,由于焊接工藝的影響,加工出來的料件在平滑規整、變形量、尺寸精度方面稍遜于鋁蜂窩件,料件在質感和油漆效果上與鋁蜂窩相當。鋁板材料適用于城軌車輛上的中頂板、內墻板、間壁和側頂板等形狀簡潔的單曲面的內裝部件的成型要求,其造型工藝良好。
2.6 PC復合板
PC復合板材是一種具有雙面抗UV和耐劃傷涂層、表面光滑,適合平面應用的產品。不僅具有高沖擊強度和防破壞的特性,還有防涂鴉和優秀的耐候性,可保證長時間不會發生脆裂,不會發生黃度以及透光率、涂層性能的顯著改變。密度僅有玻璃鋼材質的3/5,是未來綠色、環保新型材料的發展方向。
2.7 PC合金
PC合金材料以其可造性和便于回收利用的環保特性等優點,在鐵路客車生產制造中被廣泛應用。PC合金材料為工程塑料的一種,具備工程塑料的一般特性。主要包括:質輕美觀、機械強度高、易于成型、電絕緣性能好、抗沖擊性能好,以及尺寸穩定性好等優點。25G型硬座車、硬臥車、軟臥車和餐車的墻板和頂板都是用過PC合金材料。
PC合金材料作為鐵路客車的內飾材料,在應用中出現了一些問題,①在窗口四角處和茶桌安裝開孔處出現墻板裂紋。解決方案是:在窗口四角和安裝開孔的背后增加補強板。(補強板材質為膠合板,實際應用中膠合板比橡膠墊效果好)。②鐵路客車種類較多,墻板和頂板的分塊各不相同,造成模具種類繁多,增加制造成本。在設計中通過改變中間壓條的寬度實現模塊化生產。③墻板、頂板剛度不足。尤其是頂板,需要在背后粘接加強梁。剛度不足容易變形,側墻板邊緣對角線尺寸不穩定導致墻板安裝后兩側露縫隙,影響整體美觀。
2.8防寒材
內裝材料防寒材一般采用碳纖維或保溫棉,使用安裝時配有約束阻尼貼片及安裝用的輔料(比如膠類或緊固件)等,考察的特性主要有導熱系數、容重、防火等級、蒸汽滲透性和甲醛釋放量等。防寒材的安裝要求如下:
1.車頂、側墻、端墻鋁型材表面上清潔后安裝阻尼貼片,安裝阻尼貼片后,防寒材采用膠粘直接粘到阻尼貼片和鋁車體表面,并適當采用防寒壓板固定,防寒材內表面應盡量保持一平,并根據需要調整防寒材厚度。
2.凡從車內到車外的管件、電器件及上線孔安裝完畢后,用防寒材將周邊堵嚴,再用鍍鋅鋼板固定或密封膠堵嚴。
3.所有車頂、側墻、端墻的防寒材的接縫應盡量錯開。
4.車頂、側墻防寒材須在頂板支座和安裝座安裝后安裝。
5.端墻位置的防寒材通過背面敷膠的方式固定,并在局部用防寒壓板在車體上鉚接。
6.車頂位置使用防寒壓板和在背面敷膠的方式固定防寒材。
7.每兩個防寒壓板間距控制在600mm左右。車頂使用50mm厚規格,包裝完成后25mm厚,側墻、端墻使用25mm厚規格,包裝完成后10mm厚。
8.圖中阻尼貼片、防寒材的布置和局部放大圖均為示意圖,最終以阻尼貼片的實際規格和車體表面的實際情況,防寒材的充分安裝為準。
9.各防寒材大小和其開孔均現車下料研配,風道和座椅位置必須按相關圖紙事前預留。
10.阻尼貼片正面是鋁箔,背面直接粘接在車體鋁型材表面(粘接在平直表面處)。鋁箔貼面上涂刷K2000高溫防火粘接劑,將碳纖維粘在鋁箔貼面上。
11.側墻局部碳纖維不易固定的位置用防寒壓板在車體上鉚接。
12.車窗周圍、車內空調機組和機組平臺兩側的型材外露腔體用防寒材材塞緊。
13.清洗劑用于防寒材粘接前對鋁結構清理。
3.總結
隨著時代的進步和科技的發展,一批又一批的新材料不斷出現,根據軌道列車內裝材料的特點,不斷總結鐵路客車內裝應用中出現的問題,并不斷改進、引進新的內裝環保材料,軌道列車的內飾檔次和質量才會不斷提高。
參考文獻
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