نانوچسب‌ها بدنه‌های سنگین فولادی را سرپا نگه می‌دارند/ اقدامی نوین برای ساختار بدنه قطار‌ها

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، بدنه واگن‌های قطار بسته به نوع کاربری، قطر، وزن و ساختار‌های متفاوتی دارند. به جز واگن‌هایی مانند واگن مخزن (ویژه حمل سیالات گازی یا مایعات)، واگن‌های یخچال (ویژه حمل انواع بار‌های فاسد شدنی مانند مواد غذایی) و واگن‌های مسطح (ویژه حمل کانتینر، تریلر و بار‌هایی با حمل دشوار)، اکثر واگن‌های موجود در بخش‌های مختلف صنعت ریلی از بدنه‌های سنگین و عموماً فولادی استفاده می‌کنند که به صورت تکه تکه بوده و باید مونتاژ شوند. به دلیل حجم بالای ارتعاشات و تکانه‌ای که این وسایل تجربه می‌کنند، عملاً استفاده از پیچ، پرچ و ابزار‌های اتصالی مشابه بدون استفاده از جوشکاری غیرممکن است. به عنوان مثال، تشکیلات بدنه یک واگن مسقف مسافری شامل شاسی، سقف، دو دیواره کناری و دو سازه انتهایی است که بدون فرآیند جوشکاری نمی‌توان ایمنی و طول عمر آن را تضمین نمود. همین امر را می‌توان به بوژی‌ها در زیر واگن نیز تعمیم داد که بخش عمده وزن یک واگن کامل را شامل می‌شوند.

با این حال، یکی از نکاتی که وجود دارد، میزان جرم اضافه ناشی از جوشکاری به علت افزودن مواد سنگین به بدنه و آسیب‌پذیری محل جوش در برابر انواع عوامل مخرب خارجی است. دشواری امر جوشکاری در برخی زیرشاخه‌های صنعت ریلی نیز محل بحث است، مانند واگن‌های مترو که در ایران از جوش آلومینیوم استفاده می‌کنند. فرآیند جوش آلومینیوم ساختار کاملاً متفاوتی نسبت به جوش فولاد داشته و در نوع خود یک تخصص محسوب می‌شود.

شرکت لِگیوس لوکو، یک شرکت ساخت، تعمیر و بازسازی واگن‌ها در جمهوری چک، به تازگی به جایگزینی برای فرآیند جوشکاری دست یافته است. لگیوس، به همراه محققان دانشگاه لیبِرک، نوعی نانو چسب را توسعه داده‌اند که قادر است به خوبی بدنه‌های سنگین فولادی را سرپا نگه دارد.

واگن آزمایشی این شرکت، یک واگن مسقف مسافری با ظرفیت ۸۷ متر مکعب با بار محوری ۲۲٫۵ تن بوده است که استفاده از نانوچسب در تمامی‌بخش‌هایی که از جوش استفاده می‌کردند (از قسمت‌های اصلی بدنه و بوژی‌ها تا ریزترین جزئیات فلزی)، منجر به افزایش ظرفیت باربری تا ۶۶٫۸ تن شده است که نشان‌دهنده ۲ تن افزایش ظرفیت است. این میزان افزایش، با توجه به محدودیت‌هایی که وسایل نقلیه مسافری با آن روبه‌رو هستند، بسیار قابل توجه است. همچنین، ظرفیت کافی برای نصب انواع تجهیزات پایش وضعیت روی واگن را فراهم می‌کند که براساس ارتعاشات بدنه کار کرده و ایمنی واگن را افزایش می‌دهند.

گرچه مدیریت فروش شرکت لگیوس لوکو اعلام کرده است که تا تولید انبوه این نوع واگن‌ها هنوز فاصله دارد، اما می‌توان انتظار فروش با تعداد محدود برای پیمانکاران مشخص را داشت. همچنین، فعالیت‌ها برای تکرار روش فوق بر روی واگن‌های مخزن با ظرفیت ۱۲۰ متر مکعب به منظور افزایش ظرفیت و ایمنی نیز آغاز شده است که با توجه به حساسیت‌ها درخصوص موادی که این نوع واگن‌ها حمل می‌کنند، می‌تواند کمک شایانی در این بخش باشد.