שימוש באלומיניום בייצור רכבות מתקדם קדימה

בדומה לתעשיית הרכב, פלדה ואלומיניום הם החומרים הדומיננטיים בשימושבניית גופי רכבת, לרבות מזנוני הרכבת, הגג, לוחות הרצפה ומסילות ההר, המחברים בין רצפת הרכבת לדופן.האלומיניום מספק מספר יתרונות לרכבות מהירות: הקלות היחסית שלו בהשוואה לפלדה, הרכבה קלה יותר עקב הפחתת חלקים ועמידות גבוהה בפני קורוזיה.למרות שהאלומיניום הוא בערך 1/3 ממשקל הפלדה, רוב חלקי האלומיניום המשמשים בתעשיית ההובלה הם כמחצית ממשקלם של חלקי הפלדה המקבילים בשל דרישות החוזק.

סגסוגות האלומיניום המשמשות בקרונות רכבת מהירים קלים (בעיקר סדרות 5xxx ו-6xxx, כמו בתעשיית הרכב, אך גם סדרה 7xxx לדרישות חוזק גבוהות) בעלות צפיפות נמוכה יותר בהשוואה לפלדה (בלי להתפשר על החוזק), כמו גם יכולת צורה מצוינת ועמידות בפני קורוזיה.הסגסוגות הנפוצות ביותר לרכבות הן 5083-H111, 5083-H111, 5059, 5383, 6060 ו-6082 חדשים יותר. לדוגמה, רכבות שינקנסן המהירות של יפן מכילות בעיקר את סגסוגת 5083 וקצת 7075, שנמצאת בשימוש תכוף יותר בתעשיית התעופה והחלל הגרמנית. Transrapid משתמש בעיקר ב-5005 גיליונות עבור לוחות וב-6061, 6063 ו-6005 עבור אקסטרוזיות.יתר על כן, כבלי סגסוגת אלומיניום משמשים יותר ויותר כתחליף לכבלי ליבת נחושת מסורתיים בהילוכים ומתקנים של רכבת.

ככזה, היתרון העיקרי של האלומיניום על פני פלדה הוא הבטחת צריכת אנרגיה נמוכה יותר ברכבות מהירות ויכולות עומס מוגברות שניתן לשנע, במיוחד ברכבות משא.במערכות תחבורה מהירה ומסילות פרבריות, שבהן רכבות צריכות לעשות הרבה עצירות, ניתן להשיג חיסכון משמעותי בעלויות שכן נדרשת פחות אנרגיה להאצה ולבלימה אם משתמשים בקרונות אלומיניום.רכבות קלות משקל, יחד עם אמצעים דומים אחרים יכולים להפחית את צריכת האנרגיה עד 60% בקרונות חדשים.

התוצאה הסופית היא שעבור הדור האחרון של רכבות אזוריות ומהירות, האלומיניום החליף בהצלחה את הפלדה כחומר הבחירה.קרונות אלו משתמשים בממוצע ב-5 טון אלומיניום לכל עגלה.מכיוון שחלק ממרכיבי הפלדה מעורבים (כגון גלגלים ומנגנוני מיסבים), קרונות כאלה בדרך כלל קלים בשליש בהשוואה לקרונות פלדה.הודות לחיסכון באנרגיה, עלויות הייצור הראשוניות הגבוהות יותר עבור קרונות קלים (בהשוואה לפלדה) מוחזרים לאחר כשנתיים וחצי של ניצול.במבט קדימה, חומרי סיבי פחמן יניבו הפחתות משקל גדולות עוד יותר.