Analiza zastosowania funkcyjnej deski polikarbonatowej w szkłach bocznych okien pojazdów metra miejskiego

Wraz z rozwijaniem się przemysłu kolejowego, rynek stawia wyższe wymagania co do lekkości i oszczędności energii pojazdów. Jako ważna część pojazdu, badania nad lekkością bocznego okna pojazdu stały się głównym kierunkiem wagi całego pojazdu. W porównaniu do szkła wzmacnianego, płyta polikarbonatowa (PC) ma charakterystyczne cechy lekkiej masy, dobrej odporności na uderzenia, dobrych właściwości izolacyjnych oraz niskich kosztów, co pozwala zastąpić tradycyjne szyby samochodowe.

Cechy płyty PC

 Lekkość

W porównaniu do szkła wzmacnianego, gęstość płyty PC jest obniżona o 50%, co odpowiada większym oknom ścian bocznych, a jednocześnie spełnia wymagania dotyczące redukcji wagi pojazdu.

oporność na uderzenia

 Płytka PC posiada doskonałą odporność na uderzenia.

Porównując płytę PC z szkłem laminowanym, przewodnictwo cieplne jest poprawione o 25%, co nie tylko poprawia wygodę użytkownika pojazdu w środku, ale również pomaga utrzymać stałą temperaturę w kabinie pasażerskiej. Z długoterminowego działania pojazdu płyta PC może skutecznie obniżyć zużycie energii przez system HVAC w pojeździe oraz zmniejszyć koszty ogrzewania i chłodzenia dla działu operacyjnego.

Wykorzystanie maszynowe

Płytę PC charakteryzuje dobra swoboda obróbki i modelowania, można ją cięć, wiercić i giąć itp. Według kształtu karoserii można zaprojektować różne trójwymiarowe efekty. Ponadto sama płyta PC ma dobrą sztywność i nie ma ostrych krawędzi, dlatego nie ma potrzeby wykonywania złożonych procesów, takich jak spłukiwanie krawędzi, stalowanie czy laminowanie podobnie jak w przypadku szkła bezpieczeństwa. W porównaniu do istniejącego typu szkła laminowanego FRAII, oszczędności kosztów wynoszą nawet 20%. Panele PC mogą być dostosowywane w różnych kolorach, co pozwala spełnić różnorodne wymagania dotyczące współczynnika przepuszczalności promieniowania słonecznego i wskaźnika przenikania widzialnego światła w oknach pojazdów kolejowych.

Odporność na zużycie i przeciwzaburzeniowa

 Ograniczone właściwościami materiału, oporność na zużycie i starzenie się płytki PC jest niższa niż u szkła wzmacnianego. Dla pojedynczej płytki bez obróbki powierzchni przeprowadzono test zacierania zgodnie ze standardem ASTM D1044. W warunkach obciążenia 500g i 1000 obrotowych zacieraniach, różnica mglistości na powierzchni płytki PC przekracza 30%, podczas gdy różnica mglistości na powierzchni szkła wzmacnianego wynosi tylko 0,26% w tych samych warunkach testowych.

Płyta PC ma słabe odporność na warunki atmosferyczne. Jeśli będzie narażona na słońce przez długi czas, wpływ promieniowania ultrafioletowego przyspieszy starzenie się, kolor stanie się żółty, a odporność na uderzenia i inne właściwości mechaniczne zostaną obniżone. W przypadku okien samochodowych, z powodu potrzeb eksploatacyjnych, płyta będzie narażona na środowisko outdoorowe przez długi czas. Dla przeźroczystych okien ich starzenie i żółknięcie jest bardzo widoczne estetycznie. Simultanicznie ślady długotrwałego noszenia będą również wpływać na pole widzenia i wygląd, co spowoduje częste wymiany w cyklu życia płyty. Dlatego tradycyjna płyta PC nie spełnia wymagań dotyczących użycia w oknach pojazdów kolejowych.

Poprawa wydajności płyty PC

 Aby poprawić odporność na zużycie i starzenie się płyty PC, jej powierzchnia musi zostać pokryta twardym nalotem. Po twardym wytarciu powierzchni, odporność na zużycie płyty PC wzrasta znacząco.

W tym samym czasie, zaszklone pokrycie na jego powierzchni może wyfiltrować ponad 90% promieniowania ultrafioletowego, poprawiając opór przeciwko starzeniu się płyty, jednocześnie gwarantując komfort pasażerów w przestrzeni kabiny.

Płyta PC ma słabe odporność na warunki atmosferyczne. Jeśli będzie narażona na słońce przez długi czas, wpływ promieniowania ultrafioletowego przyspieszy starzenie się, kolor stanie się żółty, a odporność na uderzenia i inne właściwości mechaniczne zostaną obniżone. W przypadku okien samochodowych, z powodu potrzeb eksploatacyjnych, płyta będzie narażona na środowisko outdoorowe przez długi czas. Dla przeźroczystych okien ich starzenie i żółknięcie jest bardzo widoczne estetycznie. Simultanicznie ślady długotrwałego noszenia będą również wpływać na pole widzenia i wygląd, co spowoduje częste wymiany w cyklu życia płyty. Dlatego tradycyjna płyta PC nie spełnia wymagań dotyczących użycia w oknach pojazdów kolejowych.

Poprawa wydajności płyty PC

 Aby poprawić odporność na zużycie i starzenie się płyty PC, jej powierzchnia musi zostać pokryta twardym nalotem. Po twardym wytarciu powierzchni, odporność na zużycie płyty PC wzrasta znacząco.

W tym samym czasie, zaszklone pokrycie na jego powierzchni może wyfiltrować ponad 90% promieniowania ultrafioletowego, poprawiając opór przeciwko starzeniu się płyty, jednocześnie gwarantując komfort pasażerów w przestrzeni kabiny.