Cidetec公司開發滿足鐵路FST要求的復合材料
復合材料已顯示出其在制造更輕、更節能、更經濟的結構部件方面的巨大潛力。然而，現有的結構復合材料不能滿足鐵路部門的防火、防煙和毒性要求，也不能用于車體殼體零件的制造。在這種背景下,Cidetec公司協調里350萬歐元開發開發可取代車體結構金屬部件的新型纖維增強聚合物(FRP)來減輕列車重量。這就是Mat4Rail項目，一個Shif2Rail H2020項目，其目標既是開發這種材料來建造更輕的列車，也是通過列車內部設計的內置模塊化來增加容量和乘客舒適度。
為了應對上述挑戰，由Cidetec地面工程公司協調的Mat4Rail聯合體有:
l合成新型阻燃樹脂，并進行復合材料批次的生產和測試。
l根據聚合物材料的新要求修改疲勞和靜載荷情況。
l進一步開發用于與鉚接和螺栓連接的永久性和非永久性連接的結構膠粘劑以及新復合材料的修復。
l通過對三個分別基于復合材料、鋁材和通過添加劑制造的評估。以評估門禁系統的新設計概念l列車內部設計的新概念包括:新電力設施的即插即用系統
l創新的輕便座椅和駕駛艙（包括創新的駕駛臺，允許2-3級自動化等級(GOA)的不同用例，甚至可以在完全自動模式下轉換為客艙）
基于玻璃、玄武巖和碳纖維增強材料，已開發出符合EN45545-2的六種新型復合材料，并已通過非常詳細的測試活動進行了驗證。紅外熱機械特性證明了這些復合材料在鐵路應用方面的潛力，同時證明了它們是未來進入市場的低成本候選材料。它們是基于新型的環氧苯并惡嗪，并且已經開發出滿足FST要求的混合化學基樹脂。
此外，已針對結構膠粘劑驗證了用于操作載荷和損傷累積的聚合物材料的認證程序，并且還介紹了兩種具有新概念的新型門系統演示器。
在這6種復合材料中，具成本效益的一種由CIDETEC開發的配方被用來建造門復合材料展示器，該展示器將于5月份在Coexpair展臺的JEC復合材料展上展出。
在室內設計的工作流程中，Mat4Rail開發一種超級靈活和智能的新型超輕型座椅系統，可以以超密集和快速的方式進行布置和安裝。它由一個小框架結構組成，該框架結構內有智能編織鑲嵌結構，產生所有符合人體工程學和舒適性的需求。輕量化的框架系統是懸臂式懸掛或基于地板的固定。這這一有形的、可生產的愿景將對顯著減少零部件數量和總重量以及生產和使用過程中的生產成本和二氧化碳排放產生影響。
此外，Mat4Rail還開發了一個即插即用系統，該系統已達到全功能模型的階段。該系統滿足智能多層能源和通信網格和靈活的安裝結構的所有需求，包括快速簡單的翻新，安裝在列車側壁上，以及不同的照明和起重機系統上。
后，建立整個列車的虛擬原型，展示了司機的座艙以及即插即用系統和模塊化座位的概念。
對鐵路的影響
Mat4Rail協調員兼Cidetec地面工程業務開發經理Elena Jubete博士向我們解釋這些結果可能對鐵路行業產生的重大影響:
“Cidetec很高興能推動這項計劃，我們相信Mat4Rail會為未來的列車做出重大貢獻。它將使基于滿足FST(防火、煙霧和毒性)要求以及鐵路機械性能和成本效益標準的新型樹脂為車體殼體部件引入新的復合材料成為可能。
與鉚接/螺栓相結合的結構膠接將聚合物材料與金屬連接，使車體具備初級多材料結構。這將使車身外殼部分的重量減少30%，車門系統的重量減少10-20%，具體取決于列車系列。此外，Mat4Rail的結果將通過降低維護和翻新成本提高鐵路運營商的競爭力，同時提高乘客舒適度，增加鐵路運營商的乘客數量和盈利能力。新的內部設計概念預計將增加容量高達30%，降低維護成本，并由于重量減輕而減少能源消耗。這些偉大成果是歐洲各地包括研究人員、設計師和工程師在內的專業人士合作努力取得的。
可以肯定的是，CIDETEC表面工程公司聚合物和復合材料部門在開發新型樹脂和復合材料方面的經驗，以及CIDETEC(參與了45個歐洲H2020項目，其中14個是協調人)及其合作伙伴在歐洲的良好定位，肯定與取得這些重大成果有關。
簡而言之，于2019年底敲定的Mat4Rail匯集了6家研究機構(CIDETEC、AIMPLAS、ITA Innova、Rise CenTexBel和不來梅大學)以及10家市場和/或中小企業高度創新的公司(亨斯邁先進材料公司、IMA Dresden公司、NVGTR公司、GRrammer公司、ASAS公司、spirity Design公司、ESCATEC公司、INDAT公司、CoExair公司和Accelopment公司)。Mat4Rail與一個名為Pivot的Shift2Rail成員補充項目并行運行，該項目由龐巴迪(Bombardier)協調，涉及大型火車制造商和服務供應商，如Talgo、CAF、Aernnova和SNCF。
本文來源：CIDETEC
