پلیمرها و کامپوزیتهای پلیمری ازجمله مواد نو میباشند که کاربرد آنها در صنعت حملونقل ریلی طی سالهای اخیر موردتوجه قرارگرفته و درحالتوسعه است. استفاده از قطارهای مسافری و وسایل حملونقل عمومی به شکل وسیعی در بسیاری از شهرهای دنیا گسترشیافته است و توجه و تلاش طراحان در جهت سبک کردن این وسایل و کاهش هزینههای ساخت و نگهداری وسایل حملونقل ریلی با عمل کرد بالا هست. یکی از راهکارهای مطرح، استفاده از پلیمرها کامپوزیتهای پلیمری است. این مواد بهواسطه عملکرد و کارایی قطارها بسیار موردتوجه قرارگرفتهاند.
ازجمله مسائل جدی برای بشر امروز بحران انرژی و محیطزیست است. کاهش وزن در صنعت حملونقل جایگزینی مواد سنتی با کامپوزیتهای پلیمری بهعنوان راهکار برجسته در راستای رفع بحران انرژی در جهان به شمار میآید. امروزه این مواد در انواع وسایل حملونقل در انواع وسایل حملونقل ریلی از قبیل لوکوموتیوهای قطارهای باری و مسافری، مترو، کموتر، قطارهای سریع و منوریل ها استفاده میشوند. ازجمله مزایای استفاده از کامپوزیتهای پلیمری در ناوگان ریلی به مواد ذیل میتوان اشاره کرد.
تلاش طراحان در جهت سبک کردن این وسایل و کاهش هزینههای ساخت و نگهداری وسایل حملونقل ریلی است. یکی از راهکارهای مطرح، استفاده از کامپوزیتهای زمینه پلیمری در صنعت حملونقل است. کاهش وزن، افزایش سرعت، کاهش مصرف سوخت، اینرسی کمتر و قابلیت تحمل بارهای بیشتر را ممکن میسازد. بنابر گزارشهای موجود، 20-30% کاهش وزن قطار بهواسطه ساخت بدنه واگن قطار از مواد کامپوزیتی علاوه بر کاهش مصرف سوخت، حداقل 5% کاهش نشر گاز دیاکسید کربن را به دنبال خواهد داشت که کمک به حفظ محیطزیست میکند. بخشهای مختلف قطارها از قبیل سقفها، کفها، پنلهای داخلی و خارجی، کابینهای جلویی و انتهایی، سرویس بهداشتی، کنسولهای کنترل، پنجرههای (مشجر) عمودی (Window Lineal)، مبلمان (میز، صندلی، تخت خواب و...) درها، پنلهای جداکننده و پارتیشنها میتوانند از کامپوزیتهای پلیمری ساخته شوند. همچنین کامپوزیتهای پلیمری به دلیل استحکام ویژه بالا، مقاومت خوردگی و شیمیایی و پایداری محیطی جایگزین مناسبی برای اسپیلرهای متداول چوبی و فولادی ناوگان ریلی میباشند.
بهعنوان مهمترین رزینهای مورداستفاده در این صنعت از رزینهای ترموست شامل انواع رزینهای پلیاستر، اپوکسی، فنولیک آکریلیک میتوان نام برد. الیاف شیشه، کربن، آرامید اصلیترین مواد تقویتکننده مصنوعی در صنعت حملونقل ریلی میباشند که بهصورت نمد، الیاف بلند و پارچه بافتهشده و... مورداستفاده قرار میگیرند.
در رابطه با مواد تقویتکننده، الیاف شیشه همچنان بهعنوان اصلیترین تقویتکننده رزینهای پلیمری در صنعت حملونقل ریلی مورداستفاده قرار خواهند گرفت. در سالهای اخیر، پلیمرهای تقویتشده با الیاف کربن و الیاف طبیعی مطرحشدهاند و پروژههای تحقیقاتی در این زمینه در حال انجام است.