Proprio come nell'industria automobilistica, acciaio e alluminio sono i materiali dominanti utilizzati nelcostruzione delle carrozzerie dei treni, comprese le sponde del treno, il tetto, i pannelli del pavimento e le rotaie sopraelevate, che collegano il pavimento del treno alla parete laterale.L'alluminio offre una serie di vantaggi ai treni ad alta velocità: la sua relativa leggerezza rispetto all'acciaio, il montaggio più facile grazie alla riduzione delle parti e l'elevata resistenza alla corrosione.Sebbene l'alluminio sia circa 1/3 del peso dell'acciaio, la maggior parte delle parti in alluminio utilizzate nell'industria dei trasporti pesa circa la metà delle parti in acciaio corrispondenti a causa dei requisiti di resistenza.
Le leghe di alluminio utilizzate per alleggerire i vagoni ferroviari ad alta velocità (per lo più serie 5xxx e 6xxx, come nell'industria automobilistica, ma anche serie 7xxx per requisiti di alta resistenza) hanno una densità inferiore rispetto all'acciaio (senza compromettere la resistenza), nonché un'eccellente formabilità e resistenza alla corrosione.Le leghe più comuni per i treni sono 5083-H111, 5059, 5383, 6060 e più recenti 6082. Ad esempio, i treni Shinkansen ad alta velocità giapponesi contengono principalmente la lega 5083 e alcuni 7075, che è più frequentemente utilizzata nell'industria aerospaziale, mentre il tedesco Transrapid utilizza principalmente fogli 5005 per i pannelli e 6061, 6063 e 6005 per le estrusioni.Inoltre, i cavi in lega di alluminio vengono sempre più utilizzati in sostituzione dei tradizionali cavi con anima in rame nelle trasmissioni e negli impianti ferroviari.
In quanto tale, il principale vantaggio dell'alluminio rispetto all'acciaio è garantire un minor consumo di energia nei treni ad alta velocità e una maggiore capacità di carico che può essere trasportata, soprattutto nei treni merci.Nel trasporto rapido e nei sistemi ferroviari suburbani, dove i treni devono fare molte fermate, è possibile ottenere notevoli risparmi sui costi poiché è necessaria meno energia per l'accelerazione e la frenata se si utilizzano vagoni in alluminio.L'alleggerimento dei treni, insieme ad altre misure simili, può ridurre il consumo di energia fino al 60 % nei vagoni nuovi.
Il risultato finale è che, per l'ultima generazione di treni regionali e ad alta velocità, l'alluminio ha sostituito con successo l'acciaio come materiale d'elezione.Queste carrozze utilizzano in media 5 tonnellate di alluminio per carro.Poiché sono coinvolti alcuni componenti in acciaio (come ruote e meccanismi di supporto), tali carri sono solitamente un terzo più leggeri rispetto ai carri in acciaio.Grazie al risparmio energetico, i maggiori costi di produzione iniziali dei carrelli alleggeriti (rispetto all'acciaio) vengono recuperati dopo circa due anni e mezzo di sfruttamento.Guardando al futuro, i materiali in fibra di carbonio produrranno riduzioni di peso ancora maggiori.
Tempo di pubblicazione: 19-aprile-2021