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玻璃钢在动车及机车司机室内装饰中的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-05-29  来源:南车四方机车车辆股份有限公司技术中  作者:孟春红  浏览次数:360
核心提示:摘 要:介绍了玻璃钢的主要性能、技术要求及其在动车和机车司机室内装饰中的应用,并对其在铁道车辆上的应用前景进行了展望。

  20 世纪80 年代,玻璃钢作为一种新型的内装饰材料,在客车的内装饰上逐渐开始应用。而我国的机车司机室长期采用穿孔钢板进行装饰,直到20 世纪90 年代末,随着内燃动车组的发展,动车司机室内装饰开始采用玻璃钢,随后在机车司机室内装饰中玻璃钢也逐步得到了广泛的应用。

1  主要性能
  玻璃钢是一种新型复合材料。其实,玻璃钢既非玻璃,也不是钢,它的基体是一种高分子有机树脂,用玻璃纤维或其他织物增强,因其具有玻璃的透明性或半透明性、钢铁的高强度而得名。它的科学名称是玻璃纤维增强塑料。
  玻璃钢产品的某些物理性能和机械性能已超过一些有色金属,达到了钢材的水平。其主要特点有:
  (1) 密度小,质量轻,比重只有普通钢材的四分之一;
  (2) 机械强度高,为钢材的3 倍~4 倍;
  (3) 具有良好的耐酸碱腐蚀特性,不具有磁性,使用寿命更长;
  (4) 具有瞬间耐高温特性;
  (5) 阻燃性好。

2  技术要求
  (1) 脂含量(不计胶衣层和富树脂层) 为45 %~55 %。
  (2) 承载部位(客室、厕所及洗脸室外的地板等)
  玻璃钢制品的物理机械性能应符合表1 的要求。
  (3) 非承载部位(饰带板、端板、墙板等) 的玻璃钢制品的物理机械性能应符合表2 的要求。

  (4) 玻璃钢制品各部位不允许存在的外观缺陷应符合表3 的规定。

  (5) 玻璃钢制品在可见面上允许存在的缺陷见表4 (背面不受此限) 。

  (6) 玻璃钢制品的尺寸、公差及其他技术要求应符合相应的图样和技术文件的规定或由供需双方商定。
  (7) 嵌件应光滑,无裂痕、残缺和其他损伤。螺纹处应清洁,加润滑油。

  3  在动车及机车司机室内装饰中的应用
  在铁道车辆上应用比较广泛的是模压玻璃钢制品。模压玻璃钢制品属热固性工程塑料,其可塑性较好,可以根据车型及用户要求设计成不同的造型,美观大方,车内宽敞明亮,具有良好的装饰性。这种材料在制作过程中不受幅宽的限制,还可根据需要预埋木梁或者钢梁,以增加玻璃钢制品的强度。模压玻璃钢制品成型后,表面喷涂进口胶衣,再喷涂聚酯漆,以提高表面装饰效果。
  3. 1  在动车司机室上的应用
  动车司机室一般为流线型结构,形状比较复杂,形式多样。从1998 年南昌动车组开始,到最近的纳米比亚动车组、委内瑞拉动车组,各个车型的司机室都不一
样,但是总体要求外表美观大方。因此,在进行司机室内装饰的设计时,要根据各车的实际要求,比照钢结构的流线型进行造型。
  3. 1. 1  设计制作过程
  第1 步,根据司机室钢结构的形状,用三维软件绘制出内装饰的整体三维造型,如图1 所示。

  第2 步,考虑到制作、安装及美观等问题,进行合理的分块。分块的原则要考虑外表美观,以及在安装时能否方便地从车外拿到车内。接缝处用玻璃钢或者PVC 压条连接。在条件允许的情况下,应尽量减少接缝和压条的数量。图2 所示的司机室内装饰主要分为2 个侧墙板、1 个后端墙板、1 个平顶板共4 部分,接缝处采用的就是玻璃钢或者PVC 压条。


  第3 步,根据生产需要,由电脑给出关键部位的1 ∶1型线图或者直接提供1 ∶1 的钢样板。不论是型线还是样板都要对整体造型有一定的控制作用,如平顶的型线(或样板) 、窗上下边缘的型线(或样板) 、形状有变化处的型线(或样板) 等等(图3) 。
 
 
  第4 步,厂家根据型线,制作出1 ∶1 的胶合板样板(或直接用提供的钢样板) ,进一步制作出1 ∶1 的木模,再利用木模糊制出玻璃钢模型。
  第5 步,玻璃钢模型经过打磨、修整,用喷涂或手刷的方法制作完成。

  3. 1. 2  安装过程
  玻璃钢一般不与钢结构直接接触,应在钢结构和
  玻璃钢接触面之间加木梁或者贴隔声胶垫。在安装过程中,由于玻璃钢具有良好的韧性,将玻璃钢件从门口或者窗口拿到车内时,可以进行一定程度的弯曲,以方便拿入,随后还可以恢复原样。根据现车情况,把多余部分去除,便可固定起来,完成内装安装。

  3. 2  在机车司机室上的应用
  在南昌动车司机室使用玻璃钢内装之前,机车司机室一直用穿孔钢板进行装饰。这种穿孔钢板一般为厚1 mm 的钢板,按一定的规格穿上直径为3 mm 的孔,正面喷塑,反面喷醇酸清漆,贴塑料纱布。用穿孔钢板装饰,不易满足复杂的造型,安装不方便,也不甚美观。而玻璃钢则刚好相反,玻璃钢装饰的司机室表面效果要比穿孔板装饰的效果好,而且玻璃钢成型以后,安装也相对简单,使用性能也比穿孔板好。另外,机车司机室与动车司机室相比,形状要相对简单一些,一般为比较规则的长方体,因此,机车司机室玻璃钢内装一般不必进行三维造型,只需根据钢结构和总体要求进行计算,给出足够的尺寸即可。因此,玻璃钢也逐渐在机车司机室装饰中得到了应用。
机车司机室玻璃钢内装饰板一般分为前端墙板、后端墙板、顶板和2 个侧墙板共5 部分,接缝隐藏在墙角处,尽量不外露,其安装过程也和动车司机室玻璃钢件的安装过程一样。

  3. 3  使用及维护方法
  为了改善玻璃钢制品的表面光泽度,提高耐腐蚀、耐热、耐水以及耐候性,延长制品的使用寿命,在玻璃钢表面覆有一层专用胶衣。运用中的注意事项如下:
  (1) 避免阳光直射,以免褪色; (2) 制品表面严禁迎面撞击,严禁尖锐物品在制品上拖动,以免划伤; (3)严禁蹬踏,以免造成损伤; (4) 每6 个月用洗涤灵或热洗衣粉水清洗1 次,严禁用酸、碱、酮类、稀料等有机溶剂清洗,以免褪色或溶解制品表面; (5) 每3 个月均匀地擦1 遍8 # 蜡,2 min~5 min 后用干净棉纱擦干净,以保证其表面光洁度。(6) 远离各种火源,以免造成表面损伤或者引起燃烧。

  4  在铁道车辆中的应用前景展望
  玻璃钢与木材、钢材及其他金属材料相比,具有独特的优异性能。其材质不仅质量轻、强度高,而且耐腐蚀,具有良好的热绝缘性能、电绝缘性能、透波性能等,
因此玻璃钢产品可以取代木材、钢材或其他金属材料。玻璃钢产品制造时的可设计性极大,通常只要根据产品的使用环境条件及要求,就可以选用合适的树脂基体及玻璃纤维增强材料以满足用户的需要,尤其在当前国内玻璃钢原材料品种不断开发、质量不断提高的情况下,更可以满足各种玻璃钢产品的性能要求。玻璃钢材料是一种低能耗材料,其维护费用低,使用寿命长。基于以上原因,玻璃钢在各行各业中的应用非常广泛。就动车而言,玻璃钢不仅用在司机室内装饰中,而且可用做导流罩、饰带板,在动车客室中,玻璃钢可以做顶板、侧墙、隔墙、塞拉门罩板、玻璃钢盒子间等。

  玻璃钢不仅能运用于铁道车辆的装饰,还很有可能取代现在车体的钢结构,成为一种全新的整体结构模式。德国西门子开发的B80 型轻轨拖车中,就有1辆是全玻璃钢车体。这种全玻璃钢车体的质量比钢结构车体的质量轻了许多,价格也比较低,还能够降低噪声,减小振动,再加上其良好的隔热性能和通风性能,使乘坐更加舒适。

  随着玻璃钢技术的日益成熟,玻璃钢在铁道车辆上的应用将成为今后的一个研究方向。
 
 
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