Kao iu automobilskoj industriji, čelik i aluminij su dominantni materijali koji se koriste ukonstrukcija karoserija vlakova, uključujući bočne stranice vlaka, krov, podne ploče i nadvišene tračnice, koje povezuju pod vlaka s bočnom stijenkom.Aluminij pruža niz prednosti brzim vlakovima: njegova relativna lakoća u usporedbi s čelikom, lakša montaža zbog smanjenja broja dijelova i visoka otpornost na koroziju.Iako je aluminij oko 1/3 težine čelika, većina aluminijskih dijelova koji se koriste u transportnoj industriji otprilike su upola lakši od odgovarajućih čeličnih dijelova zbog zahtjeva čvrstoće.
Aluminijske legure koje se koriste u laganim željezničkim vagonima za velike brzine (uglavnom serije 5xxx i 6xxx, kao u autoindustriji, ali i serija 7xxx za visoke zahtjeve čvrstoće) imaju nižu gustoću u usporedbi s čelikom (bez kompromisa u pogledu čvrstoće), kao i izvrsnu sposobnost oblikovanja i otpornost na koroziju.Najčešće legure za vlakove su 5083-H111, 5059, 5383, 6060 i novije 6082. Na primjer, japanski brzi vlakovi Shinkansen sadrže uglavnom leguru 5083 i nešto 7075, koja se češće koristi u zrakoplovnoj industriji, dok njemački Transrapid uglavnom koristi listove 5005 za ploče i 6061, 6063 i 6005 za ekstruzije.Štoviše, kabeli od aluminijske legure također se sve više koriste kao zamjena za tradicionalne kabele s bakrenom jezgrom u željezničkom prijenosu i instalacijama.
Kao takva, glavna prednost aluminija u odnosu na čelik je osiguravanje manje potrošnje energije u brzim vlakovima i povećanje nosivosti koja se može transportirati, posebno u teretnim vlakovima.U brzim tranzitnim i prigradskim željezničkim sustavima, gdje se vlakovi moraju često zaustavljati, mogu se postići značajne uštede jer je potrebno manje energije za ubrzavanje i kočenje ako se koriste aluminijski vagoni.Lagani vlakovi, zajedno s drugim sličnim mjerama, mogu smanjiti potrošnju energije do 60 % u novim vagonima.
Krajnji rezultat je da je za najnoviju generaciju regionalnih i brzih vlakova aluminij uspješno zamijenio čelik kao materijal izbora.Ovi vagoni troše prosječno 5 tona aluminija po vagonu.Budući da su uključene neke čelične komponente (kao što su kotači i ležajni mehanizmi), takvi su vagoni obično za trećinu lakši u usporedbi s čeličnim vagonima.Zahvaljujući uštedi energije, početni viši troškovi proizvodnje lakih kolica (u usporedbi s čeličnim) nadoknađuju se nakon otprilike dvije i pol godine eksploatacije.Gledajući unaprijed, materijali od ugljičnih vlakana dovest će do još većeg smanjenja težine.
Vrijeme objave: 19. travnja 2021