ألياف الكربون هي مادة حديثة عالية الأداء تستخدم على نطاق واسع في المجالات التي تتطلب مكونات قوية ميكانيكياً وخفيفة الوزن ، مثل صناعات الطيران والسيارات ، بالإضافة إلى تقنيات طاقة الرياح والمعدات الرياضية الحديثة. تصبح عائقا أمام العديد من الشركات المصنعة.
ولأن آلاف الأطنان من "قمامة" ألياف الكربون تُطمر ببساطة كل عام ، فإنها تتسبب في هدر هائل للموارد والبيئة ، ولذلك ، فإن استخدام تكنولوجيا إعادة تدوير ألياف الكربون الجديدة للحصول على ألياف الكربون المعاد تدويرها لا يحتفظ بقيمته الأصلية فحسب ، بل أيضًا كما أنها تمكنهم من إعادة تطبيقها ، وبالتالي ، فإن تجديد ألياف الكربون هو أكثر فعالية من حيث التكلفة.
تقدم البحوث في مجال السكك الحديدية
مشروع البحث عن ألياف الكربون المستصلحة في عربات السكك الحديدية نشأ من مسابقة ديناميكية السيارة التي بدأتها لجنة السلامة والمعايير البريطانية للسكك الحديدية (RSSB). ELG الرائدة في مشروع السكك الحديدية ألياف الكربون خفيفة الوزن الإطار الإطار بوجي وبهذا الفوز ، قامت آر إس إس بدعم ما قيمته 1.25 مليون جنيه إلكترونى لتصميم وتصنيع نموذج أحادى لتجديد مواد ألياف الكربون لمركبات الركاب بالسكك الحديدية.
يتم إعادة تدويرها ELG خبراء المنتجات من ألياف الكربون، فإن الشركة لديها مجموعة من عملية التنمية الفعالة لاستعادة ألياف الكربون من تصنيع الخردة ونهاية أجزاء في فريق البحث في الألياف السكك الحديدية مشروع سيارة شاحنة الكربون المعاد تدويرها تشمل والبريطانية جامعة مركز بحوث هدرسفيلد السكك الحديدية، شركة شركة الحجر والمؤسسات ومراكز البحوث المشتركة وذلك تمشيا مع المادة الاستشعار، بما في ذلك جامعة برمنغهام.
▲ مركز أبحاث في الكربون المواد المعاد تدويرها الألياف التصويب
حاليا، من ألياف الكربون المعاد تدويرها البحوث التصويب مركز السكك الحديدية هو جامعة هدرسفيلد في المملكة المتحدة لإجراء اختبار شامل. هذا الاستخدام للالتصويب القطار المعاد تدويرها مصنوعة من ألياف الكربون تخفيض بنسبة 50٪ وزنا من الشاحنات التقليدية، هذا يدل على أنه سيقلل من استهلاك الجنزير ، واستهلاك الطاقة ، وتكاليف الصيانة ، الأمر الذي سيوفر للمشغلين الكثير من التكاليف.
صرح المهندس الرئيسي المسؤول عن مرحلة الاختبار بأن: هذه هي المرة الأولى التي تستخدم فيها الألياف المعاد تدويرها لتصنيع إطار العربة ، وسيتم اختبار صلابة البوغي في ما يلي ، وسيتم الانتهاء من الاختبار الديناميكي على منصة اختبار التدوير لمركز الأبحاث.
ألياف الكربون 3D الطباعة
حاليا ، يقوم مركز أبحاث السكك الحديدية بجامعة هيدرسفيلد بإجراء أبحاث حول مواد ألياف الكربون وعمليات تصنيع العربات ، وقد تلقى المركز حوالي 300،000 جنيه إسترليني لتمويل تطوير مركبات قاطرة أخف وزنا وأكثر موثوقية وأكثر راحة وأقل ضجيجا.
المشروع البحثي هو جزء من مشروع الاتحاد الأوروبي RUN2RAIL، RUN2RAIL هو مصطلح عام للمشروع الجديد، وهو جزء من مشروع متكامل الاتحاد الأوروبي Shift2Rail السكك الحديدية، وإجمالي رأس المال من 2732000 يورو، ويتضمن المشروع ما مجموعه أربعة مواضيع البحث من قبل كبرى الشركات الهندسية الأوروبية و مشاركة الجامعة.
وقال مركز الأبحاث، جامعة هدرسفيلد السكك الحديدية ميزة رئيسية من المواد المركبة من ألياف الكربون هو أنها يمكن أن تكون مطبوعة في تقريبا أي شكل أو هيكل. قرر مركز أبحاث لاستكشاف تطبيق المواد من ألياف الكربون المركبة وتكنولوجيا الطباعة 3D لاستخدام نظم التصنيع الروبوت المضافة بناء إطار بوجي للقطار.
ذكر مركز الأبحاث أنه مع زيادة تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، سيتم أيضًا استكشاف الطباعة ثلاثية الأبعاد للمعادن لإنتاج مكونات جديدة لمركبات السكك الحديدية ، مثل صناديق المحاور وأقواس المكابح ، ومع التطوير المستمر للتكنولوجيا ، سيصبح تطبيق تصنيع القطارات أكثر جدوى.
على الرغم من أن شركة هندسية أنتجت آلة تعريفة تستخدم جهاز نابض من ألياف الكربون ، إلا أن الإطارات الفولاذية التقليدية ستظل تستخدم لصنع عجلات القطار ، وقال أحد الخبراء من مركز أبحاث السكك الحديدية في جامعة هيدرسفيلد: "إننا نفكر بالفعل في مواد بديلة للمراكز أو المحور ، ولكن قيد الدراسة حاليًا.
ومن المتوقع أن يكتمل مشروع RUN2RAIL في أغسطس 2019 ، ويتطلع المشروع إلى استخدام مواد جديدة وتقنيات جديدة لتحسين النقل بالسكك الحديدية ، بحيث يمكن تحقيق الأهداف البحثية "أخف وأكثر موثوقية وأكثر راحة وأهدأ" لمركبات السكك الحديدية. ما هي النتيجة؟ دعونا ننتظر ونرى!