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玻璃鋼在動車及機車司機室內(nèi)裝飾中的應用

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-05-29  來源:南車四方機車車輛股份有限公司技術中  作者:孟春紅  瀏覽次數(shù):360
核心提示:摘 要:介紹了玻璃鋼的主要性能、技術要求及其在動車和機車司機室內(nèi)裝飾中的應用,并對其在鐵道車輛上的應用前景進行了展望。

  20 世紀80 年代,玻璃鋼作為一種新型的內(nèi)裝飾材料,在客車的內(nèi)裝飾上逐漸開始應用。而我國的機車司機室長期采用穿孔鋼板進行裝飾,直到20 世紀90 年代末,隨著內(nèi)燃動車組的發(fā)展,動車司機室內(nèi)裝飾開始采用玻璃鋼,隨后在機車司機室內(nèi)裝飾中玻璃鋼也逐步得到了廣泛的應用。

1  主要性能
  玻璃鋼是一種新型復合材料。其實,玻璃鋼既非玻璃,也不是鋼,它的基體是一種高分子有機樹脂,用玻璃纖維或其他織物增強,因其具有玻璃的透明性或半透明性、鋼鐵的高強度而得名。它的科學名稱是玻璃纖維增強塑料。
  玻璃鋼產(chǎn)品的某些物理性能和機械性能已超過一些有色金屬,達到了鋼材的水平。其主要特點有:
  (1) 密度小,質(zhì)量輕,比重只有普通鋼材的四分之一;
  (2) 機械強度高,為鋼材的3 倍~4 倍;
  (3) 具有良好的耐酸堿腐蝕特性,不具有磁性,使用壽命更長;
  (4) 具有瞬間耐高溫特性;
  (5) 阻燃性好。

2  技術要求
  (1) 脂含量(不計膠衣層和富樹脂層) 為45 %~55 %。
  (2) 承載部位(客室、廁所及洗臉室外的地板等)
  玻璃鋼制品的物理機械性能應符合表1 的要求。
  (3) 非承載部位(飾帶板、端板、墻板等) 的玻璃鋼制品的物理機械性能應符合表2 的要求。

  (4) 玻璃鋼制品各部位不允許存在的外觀缺陷應符合表3 的規(guī)定。

  (5) 玻璃鋼制品在可見面上允許存在的缺陷見表4 (背面不受此限) 。

  (6) 玻璃鋼制品的尺寸、公差及其他技術要求應符合相應的圖樣和技術文件的規(guī)定或由供需雙方商定。
  (7) 嵌件應光滑,無裂痕、殘缺和其他損傷。螺紋處應清潔,加潤滑油。

  3  在動車及機車司機室內(nèi)裝飾中的應用
  在鐵道車輛上應用比較廣泛的是模壓玻璃鋼制品。模壓玻璃鋼制品屬熱固性工程塑料,其可塑性較好,可以根據(jù)車型及用戶要求設計成不同的造型,美觀大方,車內(nèi)寬敞明亮,具有良好的裝飾性。這種材料在制作過程中不受幅寬的限制,還可根據(jù)需要預埋木梁或者鋼梁,以增加玻璃鋼制品的強度。模壓玻璃鋼制品成型后,表面噴涂進口膠衣,再噴涂聚酯漆,以提高表面裝飾效果。
  3. 1  在動車司機室上的應用
  動車司機室一般為流線型結構,形狀比較復雜,形式多樣。從1998 年南昌動車組開始,到最近的納米比亞動車組、委內(nèi)瑞拉動車組,各個車型的司機室都不一
樣,但是總體要求外表美觀大方。因此,在進行司機室內(nèi)裝飾的設計時,要根據(jù)各車的實際要求,比照鋼結構的流線型進行造型。
  3. 1. 1  設計制作過程
  第1 步,根據(jù)司機室鋼結構的形狀,用三維軟件繪制出內(nèi)裝飾的整體三維造型,如圖1 所示。

  第2 步,考慮到制作、安裝及美觀等問題,進行合理的分塊。分塊的原則要考慮外表美觀,以及在安裝時能否方便地從車外拿到車內(nèi)。接縫處用玻璃鋼或者PVC 壓條連接。在條件允許的情況下,應盡量減少接縫和壓條的數(shù)量。圖2 所示的司機室內(nèi)裝飾主要分為2 個側墻板、1 個后端墻板、1 個平頂板共4 部分,接縫處采用的就是玻璃鋼或者PVC 壓條。


  第3 步,根據(jù)生產(chǎn)需要,由電腦給出關鍵部位的1 ∶1型線圖或者直接提供1 ∶1 的鋼樣板。不論是型線還是樣板都要對整體造型有一定的控制作用,如平頂?shù)男途€(或樣板) 、窗上下邊緣的型線(或樣板) 、形狀有變化處的型線(或樣板) 等等(圖3) 。
 
 
  第4 步,廠家根據(jù)型線,制作出1 ∶1 的膠合板樣板(或直接用提供的鋼樣板) ,進一步制作出1 ∶1 的木模,再利用木模糊制出玻璃鋼模型。
  第5 步,玻璃鋼模型經(jīng)過打磨、修整,用噴涂或手刷的方法制作完成。

  3. 1. 2  安裝過程
  玻璃鋼一般不與鋼結構直接接觸,應在鋼結構和
  玻璃鋼接觸面之間加木梁或者貼隔聲膠墊。在安裝過程中,由于玻璃鋼具有良好的韌性,將玻璃鋼件從門口或者窗口拿到車內(nèi)時,可以進行一定程度的彎曲,以方便拿入,隨后還可以恢復原樣。根據(jù)現(xiàn)車情況,把多余部分去除,便可固定起來,完成內(nèi)裝安裝。

  3. 2  在機車司機室上的應用
  在南昌動車司機室使用玻璃鋼內(nèi)裝之前,機車司機室一直用穿孔鋼板進行裝飾。這種穿孔鋼板一般為厚1 mm 的鋼板,按一定的規(guī)格穿上直徑為3 mm 的孔,正面噴塑,反面噴醇酸清漆,貼塑料紗布。用穿孔鋼板裝飾,不易滿足復雜的造型,安裝不方便,也不甚美觀。而玻璃鋼則剛好相反,玻璃鋼裝飾的司機室表面效果要比穿孔板裝飾的效果好,而且玻璃鋼成型以后,安裝也相對簡單,使用性能也比穿孔板好。另外,機車司機室與動車司機室相比,形狀要相對簡單一些,一般為比較規(guī)則的長方體,因此,機車司機室玻璃鋼內(nèi)裝一般不必進行三維造型,只需根據(jù)鋼結構和總體要求進行計算,給出足夠的尺寸即可。因此,玻璃鋼也逐漸在機車司機室裝飾中得到了應用。
機車司機室玻璃鋼內(nèi)裝飾板一般分為前端墻板、后端墻板、頂板和2 個側墻板共5 部分,接縫隱藏在墻角處,盡量不外露,其安裝過程也和動車司機室玻璃鋼件的安裝過程一樣。

  3. 3  使用及維護方法
  為了改善玻璃鋼制品的表面光澤度,提高耐腐蝕、耐熱、耐水以及耐候性,延長制品的使用壽命,在玻璃鋼表面覆有一層專用膠衣。運用中的注意事項如下:
  (1) 避免陽光直射,以免褪色; (2) 制品表面嚴禁迎面撞擊,嚴禁尖銳物品在制品上拖動,以免劃傷; (3)嚴禁蹬踏,以免造成損傷; (4) 每6 個月用洗滌靈或熱洗衣粉水清洗1 次,嚴禁用酸、堿、酮類、稀料等有機溶劑清洗,以免褪色或溶解制品表面; (5) 每3 個月均勻地擦1 遍8 # 蠟,2 min~5 min 后用干凈棉紗擦干凈,以保證其表面光潔度。(6) 遠離各種火源,以免造成表面損傷或者引起燃燒。

  4  在鐵道車輛中的應用前景展望
  玻璃鋼與木材、鋼材及其他金屬材料相比,具有獨特的優(yōu)異性能。其材質(zhì)不僅質(zhì)量輕、強度高,而且耐腐蝕,具有良好的熱絕緣性能、電絕緣性能、透波性能等,
因此玻璃鋼產(chǎn)品可以取代木材、鋼材或其他金屬材料。玻璃鋼產(chǎn)品制造時的可設計性極大,通常只要根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境條件及要求,就可以選用合適的樹脂基體及玻璃纖維增強材料以滿足用戶的需要,尤其在當前國內(nèi)玻璃鋼原材料品種不斷開發(fā)、質(zhì)量不斷提高的情況下,更可以滿足各種玻璃鋼產(chǎn)品的性能要求。玻璃鋼材料是一種低能耗材料,其維護費用低,使用壽命長?;谝陨显?玻璃鋼在各行各業(yè)中的應用非常廣泛。就動車而言,玻璃鋼不僅用在司機室內(nèi)裝飾中,而且可用做導流罩、飾帶板,在動車客室中,玻璃鋼可以做頂板、側墻、隔墻、塞拉門罩板、玻璃鋼盒子間等。

  玻璃鋼不僅能運用于鐵道車輛的裝飾,還很有可能取代現(xiàn)在車體的鋼結構,成為一種全新的整體結構模式。德國西門子開發(fā)的B80 型輕軌拖車中,就有1輛是全玻璃鋼車體。這種全玻璃鋼車體的質(zhì)量比鋼結構車體的質(zhì)量輕了許多,價格也比較低,還能夠降低噪聲,減小振動,再加上其良好的隔熱性能和通風性能,使乘坐更加舒適。

  隨著玻璃鋼技術的日益成熟,玻璃鋼在鐵道車輛上的應用將成為今后的一個研究方向。
 
 
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