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轻量化酚醛地板在磁悬浮车辆上的应用
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摘要：结合以往磁悬浮车辆地板轻量化问题，本文运用实际调研、大数据分析及对比分析方法，确定磁悬浮车辆轻量化地板为酚醛地板，在磁悬浮车辆上应用酚醛地板达到了轻量化效果，为后续磁悬浮车辆轻量化地板的选择提供有效的依据。
关键词：轻量化酚醛地板磁悬浮车辆
1、项目简介
中车唐山公司为广州清远研发的清远旅游专线磁浮列车，运营速度为120km/h，是目前世界上运营速度最高的中速磁悬浮列车。清远旅游专线磁浮列车可以实现ATO自动驾驶；列车运行噪声低、最高运行速度下噪声值不超过70分贝；列车采用碳纤维、纸蜂窝、预浸料等轻量化、绿色环保的材料，重量可减轻5%，进而增大列车的载客量，实现列车运行的节能高效。
2、铝蜂窝地板的缺陷
1）铝蜂窝地板结构介绍
铝蜂窝地板结构包括铝板、型材、补强、蜂窝芯、胶膜等。铝蜂窝地板总厚度为18mm，上、下面板与蜂窝芯采用胶膜粘接。
2）铝蜂窝地板材料介绍
铝蜂窝面板及背板为5083-H111硬质铝板，面板厚度为2mm，背板厚度为1mm。
铝蜂窝芯材为3003-H18或者5052-H32铝箔制成，铝箔格子边长为3-4mm，铝箔厚度不小于0.06mm。
边框铝型材采用6063-T5，边框型材连接牢固，确保所有型腔封闭。
铝蜂窝地板上表面拉丝80目（机械加工），拉丝方向沿车长方向，拉丝表面均匀。
内置补强板需进行防腐绝缘处理，补强板位置应在地板表面用记号笔画出，并且可以通过打磨去除。
3）铝蜂窝地板的缺陷总结
铝蜂窝地板的主要性能特点有：极高的平整度、受力均匀、抗弯挠、抗压、无可燃物质、防火等级高、尺寸稳定、热膨胀系数低等，但是其同时存在隔热效果不佳、易塌陷和脱落、可修复性差、重量较重等缺点，尤其是在如今对于轨道车辆节能、减排等安全环保及轻量化要求越来越严苛的背景下，铝蜂窝地板就显得捉襟见肘了。
3、酚醛地板
3.1、酚醛地板的优势
1）酚醛地板结构介绍
酚醛地板的结构为“三明治”复合材料，总厚度18mm，酚醛地板由面层+低密度/高密度+面层组成，内置补强，四周高密度封边处理。
2）酚醛地板材料介绍
酚醛地板是复合材料地板，主要的材质是由酚醛树脂【1】组成。
a、酚醛地板面层：上面板厚度1.3mm，下面板厚度1mm，面层使用玻璃纤维布预浸在酚醛池中，经过高温压制而成，玻璃纤维布占比达到90%以上，面层的密度为2100kg/m3。
b、酚醛地板芯层：酚醛地板芯层是指酚醛地板两个面层之间的材料。芯层又叫轻芯钢，包括高密度酚醛板（高密度）和低密度酚醛板（低密度）。高密度酚醛板只是酚醛预浸料配方不一样，发泡物质少于芯层，所以密度比芯层要高，故叫高密度酚醛板，密度为850kg/m3。低密度酚醛板密度比高密度块要低，故叫低密度酚醛板，密度180kg/m3。
3）酚醛地板维修介绍
a、对于外部冲击造成的面板损伤一般根据受损面积以及部位，通过安全性评审选择相应的处理方式，一般分为两种：
第一种：一般该区域受损面积较小，对车辆安全运行没有影响，采用胶水/环氧腻子修复抹平的方式进行修复；
第二种：由于受到钝器冲击或者其他因素造成板材鼓泡、分层，通过评审，可以采用注胶的方式对分层位置进行修复；
b、地板表面开孔：地板表面如果要进行开孔处理，需要对开孔四周芯材进行封边处理。
开孔步骤：根据要求在地板上进行开孔，开孔采用雕刻机开孔，使用镗刀对芯材进行去除。对开孔断面芯材进行清理，一般需要去除5-10mm，并使用压缩空气对断面进行清洁，在断面涂胶，使用玻璃钢型材对断面进行封边处理，或者使用高粘度环氧树脂/环氧腻子对断面进行封边处理。胶水固化以后，使用砂纸对断面进行打磨处理。
4）酚醛地板轻量化介绍
酚醛地板由于自身材料的选用决定了酚醛地板轻量化的特点，以下为酚醛地板所用轻量化材料详细介绍：芯层采用低密度轻芯钢，密度180kg/m3；封边采用高密度与面层复合搭接结构，其中高密度酚醛板850kg/m3，面层密度2100kg/m3；开孔、打钉位置预埋30X30X5.8mm铝块；根据其他部位需要内部预埋的碳钢板50X250X6mm；上面板1.3mm酚醛预浸料层压板，下面板1mm酚醛预浸料层压板，密度2100kg/m3；四周采用环氧胶水封边；按照以上方式设计的酚醛地板密度可以达到469kg/m3，面重8.44kg/m3；
3.2、酚醛地板VS铝蜂窝地板
1）轻量化对比
铝蜂窝地板的面重为10-12kg/m2（厚度为18mm）。酚醛地板的面重为8-9kg/m2（厚度为18mm）。以B型地铁为例，客室地板面积约为50m
2，这样算来如果选用铝蜂窝地板，一辆车地板重量约为550kg，若选用酚醛地板重量约为425kg，减重效果为22
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