Aus den stetig steigenden Geschwindigkeiten von Schienenfahrzeugen ergeben sich zunehmende Anforderungen an die Materialien und Strukturen hinsichtlich Gewichtseinsparung, Aerodynamik, Funktionalität und Montage. Durch die Anwendung von FVW (Faserverbundwerkstoffe) im Schienenfahrzeugbau lassen sich die Integration zahlreicher Funktionsteile beim Aufbau eines Waggonkastens sowie Gewichtsreduzierung in Verbindung mit einem hohen Eigenschaftsniveau der faserverstärkten Kunststoffe realisieren. Ein Beispiel für eine hochintegrierte Stukturlösung in Faserverbundbauweise ist die Wickeltechnologie. Der Laminataufbau eines Eisenbahnwaggons sieht eine Doppelsandwich-Struktur mit drei gewickelten Strukturlaminaten vor. In jedem Fertigungsschritt lassen sich zusätzliche Funktionen integrieren, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Waggonproduktion stark gesteigert werden kann. Neben der hochintegrierten Fertigungstechnologie zeichnen sich Schienenfahrzeuge aus FVW durch geringere Energiekosten und Unterhaltskosten aus. Für den TGV der französischen Staatsbahn wird eine Prepeglösung auf der Basis von Kohlenstoffaser und Epoxidmatrix verfolgt. Diese Sandwichbauweise führt im Vergleich zum Einsatz von Glasfasern oder metallischen Bauweisen zu einer starken Gewichtsreduzierung. Aufgrund der zu erwartenden Preissenkung werden die Kosten eines Waggons durch den Einsatz von Kohlenstoffasern nur wenig ansteigen. Kombinationen von Kohlenstoffasern und Polyamidfasern scheinen eine Optimierung des Strukturverhaltens zu bewirken. Für Großstrukturen kann eine Mischbauweise aus Thermoplasten und Duroplasten in Betracht gezogen werden; allerdings ist das Recyclingproblem zu berücksichtigen.
Faserverbunde im Schienenfahrzeugbau. Materialien und Technologien
Fibre-composites in railcar building
Kunststoffe, München ; 87 , 9 ; 1142-1146
1997
4 Seiten, 7 Bilder, 1 Tabelle, 17 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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