0  引言

    隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，軌道客車制造技術(shù)也在突飛猛進(jìn)的發(fā)展，同時對軌道客車的速度、性能及外觀裝飾性提出更高的要求。而腐蝕不僅消耗其中的制造資源，甚至?xí)茐恼５倪\(yùn)行。涂裝作為最有效、最經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用最普遍的防腐方法。面對防腐涂料的飛速發(fā)展，需要我們軌道客車涂裝工藝技術(shù)工程師做好適宜的原材料選擇和涂裝工藝制定。

    1  涂料介紹

    中國軌道客車的防腐涂裝生產(chǎn)，80年代初，中車公司組織進(jìn)行了客車高性能涂料的試驗(yàn)研究，環(huán)氧酯防銹底漆、環(huán)氧酯膩?zhàn)印⒈┧岽妓崦嫫岬葐谓M分涂裝體系相繼應(yīng)用。2002年中鐵發(fā)布了144號文件，25K、25G部備客車采用雙組分涂裝體系，涂裝工藝經(jīng)歷了單組分涂料體系向雙組分涂料體系的過渡。對于單組份體系與雙組份體系的試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明：雙組分涂料噴涂前雖然需要執(zhí)行主劑與固化劑的配比調(diào)配和熟化過程，但交聯(lián)型干燥機(jī)理的雙組份體系施工性和化學(xué)指標(biāo)都要優(yōu)于吸氧自干成膜的單組分體系，同時增強(qiáng)涂層使用壽命和外觀裝飾性。

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)涂料的發(fā)展向更方便、清潔的方向轉(zhuǎn)化，呈現(xiàn)出水性化、高固化、無溶劑化的三大趨勢。涂料根據(jù)形態(tài)可分為液態(tài)涂料和固體涂料，固體涂料以粉末涂料為主，應(yīng)用于內(nèi)飾零部件表面涂裝，和低速車的窗框裝飾；液態(tài)涂料有溶劑涂料、水性涂料，按照組成可分為單組份涂料和雙組份涂料，有車間底漆、防銹漆、膩?zhàn)印⒅型科?、面漆、清漆、重防腐涂料、阻尼涂料等?/span>

    鐵路行業(yè)對上述涂料有三個技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：a、鐵路機(jī)車車輛用防銹底漆（TB/T 2260—2001）；b、鐵路機(jī)車車輛用面漆供貨技術(shù)條件（TB/T 2393—2001）；c、鐵路機(jī)車車輛阻尼涂料供貨技術(shù)條件（TB2932—1998）。其中《鐵路機(jī)車車輛用面漆供貨技術(shù)條件》對膩?zhàn)?、中涂漆、面漆進(jìn)行了性能要求，規(guī)范低速軌道客車涂料的選擇。

    2  涂層體系選擇

    根據(jù)車體各部位技術(shù)要求和各種涂料的性能進(jìn)行涂層結(jié)構(gòu)組合，同時還要考慮涂裝適應(yīng)性、施工性，尋求最高性價比，具體要求見表1。

    對于龐大的軌道客車制造，不同的車體部位，對于涂料的性能要求有主有次，如車體外部涂層需要具有良好的保護(hù)性和外觀性，車內(nèi)非裝飾部位涂層的主要作用在于耐污染、防腐性。這需要涂裝工藝技術(shù)人員進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的考慮，按照表1技術(shù)要求進(jìn)行合理的涂料選擇和涂層結(jié)構(gòu)搭配。以某客車制造公司某低速客車為例，涂料選擇和涂層結(jié)構(gòu)見表2和表3。

    3  涂裝工藝

    涂裝工藝屬于特殊過程，有道是“三分料七分工”，施工過程嚴(yán)格控制五要素，即材料、設(shè)備、環(huán)境、工藝和管理，控制重點(diǎn)在于底材處理、涂料準(zhǔn)備、施工環(huán)境控制、施工設(shè)施、施工技能與責(zé)任心等，涂裝五要素及其關(guān)系見圖1[1]，高鐵客車車體涂裝工藝流程見圖2[2]。

    3.1  底材處理

    底材處理，是涂裝質(zhì)量的基礎(chǔ)保證。的目的是保證涂料涂敷后，具有良好附著力：去除待涂裝表面的油污、附著不牢的廢物等，從而達(dá)到一定的清潔度，清潔度不良宏觀上如同線繩提重物；并達(dá)到一定的粗糙度，從而增加涂料涂敷的接觸面積，宏觀上如同冰面行走打滑，水泥面穩(wěn)步直行。

    底材分為基礎(chǔ)底材和涂層底材，需要因材施能。

    3.1.1 基礎(chǔ)底材處理

    基礎(chǔ)底材處理，是指涂裝前對板材、型材或是部件進(jìn)行表面處理。施工工藝有物理處理法和化學(xué)處理法。物理處理包括手工打磨和噴砂，手工打磨由于生產(chǎn)效率低，職工勞動強(qiáng)度大、質(zhì)量不穩(wěn)定，僅適用于局部修補(bǔ)而不適應(yīng)批量作業(yè)。高鐵動車車體手工打磨部位粗糙度允許值為Ra3.2～12.5?m。噴砂工藝是最徹底、最通用、最迅速、效率最高的清理方法，適用于大面積、批量作用，需根據(jù)基礎(chǔ)底材的材質(zhì)和厚度選擇砂料。TB/T2879.4《金屬和非金屬材料表面處理技術(shù)條件》中，對表面清潔度和粗糙度要求分別為：“拋（噴）射除銹后的鋼材表面，除銹等級應(yīng)達(dá)到GB/T8923中的Sa2.5級”，“拋（噴）射除銹后的鋼件表面粗糙度為Ra12.5～50?m （鑄件除外）”。高鐵動車采用鋁合金車體，表面粗糙度要求為Ra5～12.5?m。如CRH3-350車體涂裝前噴砂處理采用46目的棕剛玉進(jìn)行噴砂，對于無法有效噴砂的死角部位允許手工打磨，施工后要求表面粗糙度均勻，為Ra3.2?m～12.5?m。

    底材處理采用物理處理法，除達(dá)到規(guī)定要求的表面清潔度和粗糙度外，需注意施工前的防護(hù)和施工后的清潔與防腐。如對加工面、工藝孔須在處理前做好密封防護(hù)；鋁合金車體噴砂完成后到開始涂底漆的時間間隔最多不超過7d；TB/T 2879.5《客車和牽引動力車的防護(hù)和涂裝技術(shù)條件》中規(guī)定，“表面處理后的鋼材表面應(yīng)在4h內(nèi)完成第一層涂裝”。

    對于化學(xué)處理施工工藝，一般采用酸洗磷化的處理方法，通過除掉工件表面的油污、灰塵、銹跡，在工件表面生成一層抗腐蝕且能夠增加噴涂涂層附著力的磷化層。多應(yīng)用于異型、體型小的零部件涂裝前處理，其優(yōu)點(diǎn)在于生產(chǎn)批量大，無處理死角，不受部件異型結(jié)構(gòu)限制。但是工序繁瑣，質(zhì)量問題隱患重重，同時存在廢液處理問題。以某公司浸槽酸洗磷化處理為例，具體化學(xué)處理工藝流程見圖3。

    化學(xué)處理槽液工藝參數(shù)，每時每刻都在變化之中，如果每道工序調(diào)整不好，不能達(dá)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，都將影響預(yù)處理質(zhì)量，造成泛黃生銹、磷化膜成型疏松、磷化露底局部無膜，嚴(yán)重掛灰現(xiàn)象，大大降低噴涂漆膜的附著力。另外施工過程中須做好污水處理。

    3.1.2  涂層底材處理

    涂層底材處理，是指涂裝施工過程中對上道涂層進(jìn)行表面處理，多采用手工打磨的施工工藝，包括防銹漆層、膩?zhàn)訉印⒅型科釋印⒚嫫釋拥韧繉哟蚰ヌ幚怼８魍繉哟蚰ズ笠笞龊帽砻媲鍧?，其技術(shù)要求見表4。

    3.2   涂裝

    3.2.1  涂料存儲與調(diào)配

    涂料是涂裝的源頭，因此使用單位根據(jù)技術(shù)要求做好涂料質(zhì)量選擇后，需要做好涂料的存儲與調(diào)配。

    涂料的存儲，須按照涂料的存儲要求，選擇適宜的溫濕度、密封環(huán)境和存儲時間，如水性涂料的存儲條件不能低于0℃，溫度過低將造成涂料凝結(jié)失效；粉末涂料的存儲環(huán)境一定要求干燥；使用過程注意涂料的使用期限，做到先入先用，避免過期浪費(fèi)等。

    目前使用的涂料多為雙組份涂料，由主劑、固化劑、稀釋劑組成。因?yàn)椴煌圃旃镜耐苛匣蚴遣煌N的涂料組成不同，多為不能交替使用，混合后將發(fā)生負(fù)面反應(yīng)或是不能有效成膜；主劑與固化劑配比低于或超過使用要求，將減緩?fù)繉拥母稍飼r間和減弱性能。因此涂料調(diào)配過程須注意涂料的正確支領(lǐng)和配比，保證為同組材料和調(diào)配比例。筆者曾用兩個制造公司的聚氨酯稀釋劑和聚氨酯漆混合觀其效果，將兩物料混合即時發(fā)生起泡、涂料凝結(jié)漂浮現(xiàn)象。

    3.2.2  涂裝環(huán)境

    涂裝環(huán)境，從空間上講，應(yīng)該包括涂裝車間（廠房）內(nèi)部和涂裝車間（廠房）外部的空間，而不僅僅是地面的部分。涂裝車間（廠房）內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度、照度（采光和照明）、通風(fēng)、污染物質(zhì)的控制等。對于涂裝車間（廠房）外部的環(huán)境要求，應(yīng)通過廠區(qū)總平面布置遠(yuǎn)離污染源，加強(qiáng)綠化和防塵，改善環(huán)境質(zhì)量。

    關(guān)于涂裝環(huán)境的要求，可以在TB/T2879.4-1998 《鐵路機(jī)車車輛 涂料及涂裝》第5部分客車和牽引動力車的防護(hù)和涂裝技術(shù)條件中查尋，每層涂層的涂裝和干燥應(yīng)在室內(nèi)進(jìn)行，室溫工件和涂料溫度不低于12℃，使用雙組份或多組份涂料時涂裝環(huán)境溫度不低于18℃；涂裝表面均不允許有凝水、油漬等，涂裝期間不得把車輛移到室外如因特殊原因應(yīng)在涂裝涂料達(dá)到表干后方可移到室外。

    自2002年至今，車體防腐涂裝采用的涂料普遍為雙組分涂料，需要交聯(lián)反應(yīng)固化成膜，環(huán)境溫度的不適合難以保障涂料正常反應(yīng)固化，濕度和溫度太高或太低都不宜施工。溫度太大，會使雙組份丙烯酸聚氨酯面漆容易產(chǎn)生針孔等弊病，影響漆膜的裝飾效果；溫度太低，干燥太慢，影響涂裝作業(yè)的周轉(zhuǎn)，并影響漆膜的外觀。不潔的涂裝環(huán)境造成涂層表面多附塵粒，如面漆層表面不潔將造成返工。

    另外良好的通風(fēng)環(huán)境和照明環(huán)境，便于職工涂裝施工和交叉作業(yè)等。

    3.2.3  施工設(shè)施

    施工設(shè)施根據(jù)涂裝工藝，選擇不同的噴槍和工裝設(shè)施，噴涂設(shè)備選用對比見表5。

    除了噴涂方法的確定，為保證涂裝質(zhì)量的控制和實(shí)施，需要做好相應(yīng)輔助設(shè)施的配套，如目前多用的噴漆房、烘干房或是噴-烘一體漆房；車體噴涂登高的安全支承和部件涂裝的承載平臺；長體線槽內(nèi)部涂裝采用長桿槍嘴等。

    3.2.4  施工技能與責(zé)任心

    在涂料、施工環(huán)境、施工設(shè)施等準(zhǔn)備齊當(dāng)?shù)臈l件下，施工人員的施工技能是基礎(chǔ)，責(zé)任心是保證涂裝質(zhì)量和低成本的重要因素，是保證涂料、涂裝設(shè)備等最大限度發(fā)揮其功能的關(guān)鍵。

    各工序施工人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行“上崗制”，完成上崗前的專業(yè)培訓(xùn)，工作期間通過不間斷的培訓(xùn)，提高技能及責(zé)任心。在涂裝過程中能夠認(rèn)真執(zhí)行工藝方案，按照工藝圖紙施工，并正確操作噴涂設(shè)施，如針對噴涂物體的噴涂死角（盲區(qū)）部位，能夠選用先刷涂再與主體同步噴涂的工藝流程，避免因此到處尋車找點(diǎn)修補(bǔ)。

    4  結(jié)語

    隨著工業(yè)的發(fā)展，人們生活水平的提高，軌道客車的防腐涂裝的地位越來越重要。因此需要制造工藝人員利用涂料不斷發(fā)展的平臺，積極進(jìn)行涂裝工藝創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)涂裝生產(chǎn)中“高質(zhì)量、低成本、高效率及環(huán)境友好”的目的。

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