I ricercatori della Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT in Germania hanno recentemente sviluppato un materiale sandwich a base di poliuretano estremamente resistente. Sarà destinato a sostituire l’acciaio o l’alluminio nei componenti di treni o automobili, che con materiali avanzati per treni leggeri riuscirà ad essere più leggero ma altrettanto resistente.
Per testare il materiale, l’ICT ha prodotto un componente treno soggetto a notevoli sollecitazioni, l’alloggiamento di un motore diesel. L’alloggiamento si trova tra la vettura e i binari. Protegge il motore dai detriti, protegge l’ambiente dalle perdite di olio e, in caso di incendio, impedisce la propagazione delle fiamme. Infatti, l’alloggiamento soddisfa gli standard di ignifugazione e di sicurezza antincendio per i veicoli ferroviari.
Sistema sandwich, treni leggeri
L’utilizzo di nuovi materiali avanzati per treni leggeri ha ridotto il peso dell’involucro di oltre il 35% e riduce i costi del 30% grazie al ridotto consumo di carburante. La costruzione a sandwich aumenta la stabilità dei componenti, i rivestimenti esterni sono strati di poliuretano rinforzato con fibra di vetro ed il nucleo è costituito da un nido d’ape di carta. I ricercatori hanno incorporato additivi nel poliuretano per soddisfare gli standard di sicurezza antincendio. Hanno anche migliorato il processo di produzione della fibra sviluppando una camera di miscelazione che permette di produrre strutture complesse in quasi tutte le dimensioni. L’alloggiamento del motore diesel, ad esempio, è di circa 4,5 × 2 metri.
I materiali utilizzati sui treni hanno un’importanza fondamentale nell’industria ferroviaria. Infatti, devono essere resistenti, leggeri e durevoli allo stesso tempo, al fine di garantire la sicurezza e la affidabilità dei treni. Inoltre, devono essere in grado di sopportare importanti sollecitazioni meccaniche e termiche, nonché vibrazioni e urti.
In passato, era impossibile determinare con precisione lo spessore dei strati superiori di poliuretano. Ma ora, i ricercatori utilizzano la tomografia computerizzata per ispezionare i strati prodotti e garantire così lo spessore corretto. Se i futuri test saranno conclusivi, sarà possibile utilizzare questo materiale per produrre segmenti di tetto, pannelli laterali e deflettori di vento per i treni, così come per la produzione di rampe.
I materiali avanzati più utilizzati nella costruzione dei treni leggeri sono l’acciaio, l’alluminio e il titanio. L’acciaio è il materiale più comune, utilizzato soprattutto per i carrelli, le ruote e le strutture del telaio. È apprezzato per la sua resistenza, durabilità e capacità di assorbire gli urti. Tuttavia, è anche abbastanza pesante, il che può creare problemi in termini di consumo energetico e velocità.
L’alluminio è un altro materiale ampiamente utilizzato nell’industria ferroviaria, soprattutto per le parti della carrozzeria. È più leggero dell’acciaio, il che consente di ridurre il peso complessivo del treno e quindi il consumo di energia. È anche resistente alla corrosione, il che lo rende un materiale ideale per l’utilizzo all’esterno.
La ricercatezza dei materiali, e l’uso di tecnologie avanzate per produrli, è sempre più fondamentale in tutti i campi del trasporto e Gesa Industry, nell’ambito degli interni per treno, è fiera di contribuire a questa corsa verso il futuro.
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