增強塑料讓鐵路車輛設計者設計出重量輕、幾何形狀復雜、耐撞擊、一體化程度更高的產品。在鐵路基礎設施的建設方面，增強塑料可以采用非現場制造，從而大限度地減少了對乘客和作業人員的影響，也能提高產品的耐久性。
鐵路行業的設計者、建造者，以及高分子材料的供應商都面臨著很多挑戰。也許，將高分子復合材料應用到火車和鐵路建設上常見的反對意見是，他們的重量太輕了。鐵路工程師常說，大部分金屬的質量很大，從而能夠讓列車保持運行軌跡。因此，復合材料行業需要通過實例來展示它所能帶來的更高效益，并且要證明這類材料可以與金屬材料一起使用。
另一障礙來自鐵路工程師保守的想法。設計者、建造者和材料供應商可以通過與他們一起工作，及時回答他們的疑問來克服這一點。
行業標準
標準是另一項挑戰。但是，這可以通過采用局部統一標準來解決，如防火標準。歐盟將實施的軌道車輛用阻燃標準是EN（歐洲標準）45545。
去年10月，在由NetComposites公司于英國Derby舉辦的一次鐵路行業活動中，CCP Composites公司展示了他們的Fireblock系列非鹵素阻燃樹脂和膠衣。當暴露在火焰或高溫中時，這些材料會發生膨脹，并在復合材料表面形成一層能夠阻隔氧氣的碳化層。
當持續暴露在高溫或火焰下時，這種低密度、低導熱性的碳化層可以保護它下面的材料不被破壞。這種產品已經用在了許多公共交通項目上，包括Carlson巴士，以及在巴西圣保羅的新型Bombardier Innovia Monorail 300列車系統。
盡管阻燃性能的標準已經可以滿足，但是很多時候這個問題仍需進行不斷地查核，比如在零部件設計和測試時。若想滿足客戶需求，這一點非常重要。特別是目前火車車輛的制造趨勢以復合材料為主要原料，這種列車可能會運行于歐洲的鐵路網絡。
圍繞復合材料的層層障礙
正如活動代表們在Derby所聽到的那樣，盡管復合材料在鐵路運輸領域已經有30多年的應用歷史，卻總被認為是新材料。它們的應用范圍已經從行李架發展到駕駛室，從火車站臺發展到人行天橋。復合材料行業正在著手解決其中遇到的各種問題，但是采用高分子復合材料時所面臨的諸多要求，恐怕才是目前令人頭痛的問題。
英國龐巴迪運輸公司的John Roberts教授在他的演講中對其中的一些問題進行了探討。
他說，在2006年11月的一個初的項目是為龐巴迪的新型IDF列車（Ile-de-France）制造一個輕量化的車輛駕駛室。這種車型被叫做NAT/SPACIUM，是一種運行于巴黎郊區的區間車。這種新型駕駛室的原定目標是減少40%的重量和75%的零件數量，并且還要比巴黎原有郊區列車的制造成本低20%。
在該項目中，產品除了要滿足IDF車輛制造規范的基本要求外，還要滿足以上的各項要求。這種技術還必需具有更廣泛的適用性，可應用于更多車型。這項工作是歐洲交通運輸輕量化項目（DE-LIGHT Transport European Project）的一部分。
截至2010年6月，一個概念化的設想逐漸成型、細化，而后誕生了產品原型。這種新型的駕駛室是一個三級的模塊化結構，方便檢測、維護、維修和輕質吸能器的替換。其鋼結構原件被復合材料夾芯結構所替換。主要結構通過實驗進行了測試驗證。
主要的吸能裝置通過采用非線性有限元模擬進行部分驗證。其中的工作包括采用計算機輔助設計（CAD）模型、1/20和1/8比例模型、全套生產圖紙、1:1產品原型，以及研發報告。
龐巴迪公司目前所面臨的困難之一是缺少鐵路行業相關的復合材料設計標準。然而這對于Umeco公司來說并不是問題。該公司向Ipeco Composites公司提供了用于生產龐巴迪公司Class 379 Electrostar EMU客車門框處背板（standback）的酚醛樹脂預浸料。這款車型運行在倫敦斯坦斯特德機場的鐵路接駁線上。
Ipeco Composites公司為英國龐巴迪運輸公司生產了960件背板，所用材料是Umeco公司符合BS6853 Cat.1a標準要求的MTM®82S-C酚醛樹脂預浸料。該標準規定了鐵路車輛的阻燃防火性能標準。
據Umeco公司介紹，Ipeco公司曾經為飛機制造行業提供過酚醛樹脂預浸料結構，因此，將技術延伸到鐵路工業對Ipeco而言是一個水到渠成的過程。
Umeco公司表示：“所有的部件都非常順利地通過了龐巴迪運輸公司嚴格的質量認可程序。其中一個關鍵因素就是，與濕法成型相比，預浸料工藝能夠提供更好的尺寸公差。通過熱壓罐成型制作的MTM82S-C背板在龐巴迪公司進行安裝時沒有進行返工，減少了現場人工成本，既保證了質量，又確保了列車的準時交付?！焙商m公司NPSP說，這也證明了復合材料為何是用于生產列車部件的理想材料。
據NPSP公司介紹，當時，NedTrain工程部門決定重新設計前面板，并采用一種新型的復合材料。通過和NPSP合作，NedTrain成功開發了新款復合材料前面板，其強度、剛度、抗沖擊性和阻燃性能都得到了優化。投產前，在奧地利對所有性能進行了全面測試。
為了實現物理性能方面的要求，DSM Resins、Euroresins，以及Alcan Airex在當時為采用何種材料更適用于真空輔助樹脂傳遞模塑成型工藝（VARTM）提供了建議；Airborne Composites在工程的部分提供了幫助；而3M則用其專業的膜技術取代了對環境不利的噴涂技術。
這種新的列車頭面板（nose plate）用玻璃纖維和泡沫夾芯制成，比原有鋼制板更輕、更便宜。NPSP公司指出，設計和生產技術也降低了安裝成本、能源消耗和二氧化碳的排放，并減少了維護工作。應注意對產品成型階段的控制，以保證連接時較好的尺寸公差。NPSP補充說：“新的鼻板不僅強度好、剛度高，而且可以耐受各種氣候條件?？梢杂脦讉€模具一次生產多個板件?！?/P>
NPSP公司采用VARTM工藝生產鼻板。這種技術可以在生產過程中同步嵌入金屬部件。成品板的尺寸是2 mx1.5 m，厚80mm。
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軟木夾芯
位于瑞士的Mäder Composites公司也宣稱，能夠證明為何復合材料應廣泛應用于歐洲列車上的原因。他們是EcoTrain（環保火車）的成員之一，正在開展一個研發項目，即用軟木作為芯材來生產火車內飾件、地板和側壁板。
名為“競爭――競爭力因素運作計劃”（COMPETE - Operational Programme for Competitiveness Factors）的項目由歐洲區域發展基金（ERDF）提供資金，旨在開發更加環保、輕質、舒適的新一代列車解決方案。其中地板、隔斷墻和側板都有可能采用軟木。在火車制造業中采用這種可持續性材料將有望實現許多戰略性目標，包括減少CO2的排放和石化燃料的使用量，并能滿足新的歐洲鐵路行業監管框架（CEN45545）。
據Mäder Composites公司介紹，用軟木芯材生產的輕型復合材料不飽和聚酯樹脂窗框與傳統的玻纖增強樹脂窗框相比，具有以下優點：
◆符合鐵路標準NF F16-101（M1F2）和 EN 45545-2 HL2關于燃燒、煙霧和煙氣毒性的要求；
◆重量減少30%；
◆增強了隔熱和隔音效果；
◆對環境的影響降低了20%；
◆降低了材料成本。
鐵路基礎設施
現在，有很多開發用于鐵路行業的復合材料部件不太被旅客所注意。然而，在鐵路基礎設施方面，復合材料的應用優勢卻非常讓人矚目，因為它們不會生銹，也不會產生其他類型的腐蝕。
Parsons Brinckerhoff（PB）是一家專業設計和改進各種基礎設施的國際咨詢公司，其中包括鐵路系統。PB公司一直與英國Network Rail公司（編者按：該公司擁有并經營著英國大部分鐵路基礎設施）合作，用纖維增強塑料修復和開發可持續的鐵路基礎設施。
PB公司說，他們在英國設計了初兩座用這種低維護性輕質耐用材料制造的人行橋。2009年，該公司設計的一座人行橋被安裝在威爾士的Leri河上。這座全纖維增強復合材料橋毗鄰一座現有的鐵路橋。PB公司認為，纖維增強塑料非常適合這個案例，因為橋梁結構位于灘涂之上，傳統材料將面臨被腐蝕的問題。
大橋的設計者Jon Shave說：“為了實現這種大型的復合材料結構，這個項目在連接技術上也進行了研究和改進。我們非常希望將這些材料應用到其他可選的結構之上，并盡可能探索其更多的好處?！?/P>
2007年，PB公司為Network Rail公司在康沃爾郡St. Austell鎮的火車站設計了座復合材料人行天橋。它替代了原先已經銹蝕的鍛鐵及鑄鐵的橋梁結構。
PB公司對St. Austell和Leri河兩座人行天橋的作為是其2004年為Network Rail公司所做研究工作的副產物。在這項研究中，PB公司突出了纖維增強塑料的一系列潛在應用，包括人行橋、樓梯、站臺和人行道。這項研究也證明了采用纖維增強復合材料的一系列好處，如維護很少、易于安裝、牢固耐用。
Optima Projects咨詢公司的董事總經理David Kendall認為，纖維增強塑料在鐵路橋梁領域擁有良好的應用前景。他說，復合材料橋梁相比于傳統金屬橋梁具有以下優點：
◆大大地減少重量；
◆非常地耐用――很少需要維護，不易受到損壞，生命周期成本更低；
◆可以實現復雜造型，滿足美學要求；
◆非現場建造，可減少施工時間；
◆凈跨度更大――對橋下空間影響更??；
◆總體上節約成本，特別是生命周期成本。
Bradkirk復合材料橋采用英國Gurit公司的材料和生產工藝，它展示了復合材料橋梁的發展潛能。2009年，這座橋在英國Blackpool安裝時所花費的時間還不到6個小時。
這座橋梁替換了原有的金屬橋梁。原金屬橋梁需要很多的維護工作，并需要在未來電氣化線路建設時進行橋面的提升。復合材料橋由AM Structures公司為Network Rail制造生產，由WYG公司負責工程施工。橋梁由兩個12m長的橋跨單元和兩段樓梯組成。橋跨單元是一個成型完全的復合材料單體結構，采用的是Gurit 的SPRINT?（環氧）材料。這座橋采用兩層蒙皮和一層閉孔泡沫夾芯層。蒙皮采用樹脂膜滲透工藝，由玻纖增強環氧樹脂（SPRINT）制成；夾芯層則采用Gurit的 Corecell? SAN泡沫。橋梁結構在陰模上層壓成型，并在真空70°C下固化。
連接系統采用Gurit的Spabond 340LV和Ampreg 22產品為結構膠，實現全無鋼結構，令每個橋跨單元的重量僅僅只有1.6噸。而依照當前規范所制造的鋼制橋梁，其每個橋跨單元的重量則約有16噸。
Network Rail結構的方案總成本為66.5萬英鎊，由Birse Rail公司在一次例行的線路封閉期完成安裝。該橋的預期壽命大于60年，除了例行檢查，以及防滑飾面與樓梯扣的更換外，幾乎無需維護。
Network Rail還在南部的一個項目中采用了復合材料。后又開始了英國南德文郡Dawlish火車站人行天橋的建造。這是一個價值100萬英鎊的改造項目的一部分。該項目已于去年年末時完成。
Network Rail的建筑類線路資產經理Simon Gyde說：“Dawlish車站的人行天橋改造是出于對資產情況和安全性的考慮。現有的人行橋重建于1937年，所用的鋼質桁架來自皇家公園車站。盡管進行了大量維修，但橋梁依舊遭受著苛刻海洋環境的影響?，F在，帶有糟糕的防護油漆和腐爛的木質橋面板的主梁和橋頂板結構都受到了大面積腐蝕?！?/P>
這是第二座安裝在西部線路上的纖維增強復合材料人行橋。座于2007年10月安裝在康沃爾的St. Austell。
現有人行天橋的鋼制結構受到苛刻海洋環境的影響而發生嚴重腐蝕。橋面板已經腐爛，防護油漆層也發生了剝落。
塑料部件由位于英國德文郡Plymouth的結構復合材料生產商，Pipex px®公司提供。Dawlish火車站屬于英國二級受保護建筑，因此，Pipex px®公司保留了其原有鋼制橋的風格。這座人行天橋的主結構采用了纖維增強塑料標準拉擠型材，欄桿的夾芯結構采用了樹脂膜滲透工藝成型而成。橋兩端的樓梯也是纖維增強塑料成型部件。
Network Rail的工程師們在決定采用纖維增強塑料之前，嘗試了很多替代方案，包括采用傳統材料進行徹底翻修和加固?，F在，不僅所有的成型件都保留了現有鋼制橋梁的風格（甚至小到塑料鉚釘頭），而且，也更經得起當地惡劣的海洋性環境的考驗。
比起原先的鋼制橋梁，新橋的重量更輕，更容易安裝，所需的維護工作也大大減少。
這些工程說明，復合材料在鐵路行業有著非常光明的前景。由于對減少施工時間的要求不斷增加，新型復合材料解決方案也將不斷涌現。
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