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轨道交通涂料的配套性及施工特点

时间:2025-08-08

PART.1  轨道交通涂料的配套性

配套性是指构成整个涂层体系的底漆、中涂漆(如有)、面漆、腻子(如有)、底色漆、清漆以及可能使用的预涂底漆或临时保护涂料之间相互兼容、协同作用、共同实现整体防护和装饰性能要求的能力。

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核心要求和重要性:

1. 防腐协同性:这是最根本的要求。底漆提供优异的附着力和基材保护(如防闪锈、阴极保护),中涂漆提供屏蔽效果和填充性,面漆提供耐候性和美观性。各层涂料必须在防腐蚀功能上互相补充增强。

 

2. 层间附着力:涂层体系各层之间必须具有优良的、持续的附着力。这涉及到涂料成分(尤其是树脂体系和固化机理)的相容性以及施工工艺的配合。

 

3. 物理性能协调:硬度、柔韧性、耐冲击性等物理性能需要协调一致或梯度设计。通常要求底层相对柔韧(以应对基材微小形变),外层相对坚硬(提供耐擦伤和机械强度),但总体柔韧性需满足车辆在震动、冷热交变下的要求。

 

4. 化学稳定性:各涂层之间不能发生有害的物理/化学反应(如咬底、起皱、分层、溶剂泡)。溶剂兼容性:上层涂料的溶剂不能过分溶解下层已固化的涂层。覆涂窗口期:掌握两层涂料之间最佳的施工间隔时间(太短可能导致溶剂挥发不畅或咬底,太长可能导致层间结合力下降)。

 

5. 颜色和外观的匹配:对于需要刮腻子或进行修补的区域,要求配套使用的腻子和修补涂料与原有涂层在颜色、光泽等方面匹配良好。

 

6. 标准化和验证:主流轨道车辆制造商和业主都有详细的涂料技术规范和配套体系要求。任何配套方案都需经过严格的实验室测试(如盐雾试验、老化试验、循环腐蚀试验、机械性能测试)和现场施工验证后才能被采用。

 

常见经典的配套体系:

1. 环氧体系 + 聚氨酯体系:最为普遍。

底漆:富锌环氧底漆或标准环氧底漆。富锌底漆提供优异的阴极保护防锈性能,标准环氧底漆提供良好的附着力和屏蔽性。对铝合金车身或车体多采用无锌环氧底漆或薄涂聚氨酯底漆。中涂:环氧厚浆中涂漆(提升平整度、屏蔽效果和抗石击性)。面漆:脂肪族聚氨酯面漆。提供卓越的耐候性、保光保色性、抗紫外线、耐化学药品、高光泽及丰富的色彩选择。

 

2. 水性环保体系:符合日益严格的环保要求(VOC排放低)。

底漆:水性环氧底漆或丙烯酸环氧底漆。中涂:水性环氧中涂漆或水性聚氨酯中涂漆。面漆:水性聚氨酯面漆或水性聚酯面漆。其耐久性接近油性聚氨酯,但施工窗口和初期性能有差异,需要更严格控制工艺。

 

3. 特殊部位体系:

车体下部(裙板内)可能采用抗石击、耐泥沙磨损性能更强的特殊环氧或聚氨酯涂料。转向架:要求耐极端震动、冲击、油脂、化学品。常用高固体份、无溶剂环氧或高韧性聚氨酯涂料。车顶/顶盖:除普通要求外,可能关注耐风沙摩擦和特定环境下的耐候性。车内墙/顶板:侧重于防火阻燃等级(F级及以上)、低烟无毒(S级要求)、耐磨、易清洁。地板:高耐磨聚氨酯涂料。

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PART.2  轨道交通涂料的施工特点

轨道交通涂料施工是一个复杂的系统工程,具有以下显著特点:

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1. 严苛的环境要求:

大型喷涂房(喷漆库):需要在可控的环境(恒温、恒湿、洁净度、正压送风)下进行施工。温度通常要求在10-35°C之间,相对湿度一般控制在40-80%以下(尤其对面漆施工至关重要)。温湿度监控与调整:需实时监测并调节,防止涂层发白、起泡、流平不佳等弊病。空气过滤:空气需经过多级过滤,确保喷漆环境低尘,避免干喷、颗粒。强制通风和废气处理:保障工人健康,处理溶剂废气达到环保排放标准。

 

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2. 极高的表面处理要求:

清洁度:基材(钢材、铝合金)必须彻底除油、除蜡、脱脂。常用溶剂清洗(如异丙醇、专业脱脂剂)。除锈等级:钢材需达到ISO 8501-1规定的 Sa 2.5级或更高,近乎出白级别。铝合金通常要求进行化学转化处理(如磷化或铬化)以增强附着力和耐腐蚀性。粗糙度:喷砂后需达到规定粗糙度(Rz值),既保证附着力,又不影响膜厚外观。焊缝、边角处理:焊缝需打磨平滑无毛刺、咬边,边角处采用“圆磨”处理,避免锐边导致涂膜过薄。

 

3. 复杂的工件结构与施工难度高:

三维空间大、几何形状复杂:车体结构复杂,包含大量焊缝、凹槽、腔体、盲区。部位多样性:车底、车顶、车侧、端部、车内、转向架等不同部位对涂料要求和施工难度不同。狭小空间作业:需要工人手持喷枪进入腔体内部喷涂(如裙板内、车架结构内),操作空间受限,劳动强度大。

 

4. 严格的施工工艺参数控制:

涂料调配:必须严格遵守厂家的配比和熟化时间要求(尤其双组分涂料),使用精密电子秤。施工方法:主要采用高压无气喷涂或空气辅助无气喷涂,需控制喷涂压力、喷枪距离、走枪速度和角度。底漆、腻子刮涂也有具体要求。膜厚控制:极为关键!每道涂层都必须使用干湿膜测厚仪严格控制干膜厚度(DFT),以满足总膜厚要求和避免过厚带来的流挂、开裂风险。通常要求90-10规则(90%的点达到或超过规定膜厚,其余点不低于规定膜厚的90%)。层间喷涂间隔:严格遵守技术资料规定的最佳覆涂窗口,避免咬底或附着力不良。流平与闪干:施工后需留出规定的流平和溶剂挥发时间,方可进入烘烤或自然干燥阶段。

 

5. 广泛的预涂和小件涂装:

 许多结构件(如钢梁、支架)需在总装前进行预涂底漆或完成涂装。大量小零件、组件的独立涂装作业。

 

6. 严格的检验要求:

 过程检验:贯穿于表面处理、每道涂层施工干燥后的膜厚、表面质量(流平、流挂、橘皮、颗粒等)、附着力(如拉开法测试)等。 最终检验:整车涂装后,进行全面的涂层外观(光泽、色差、平整度)、膜厚分布、附着力检查。

 

7. 质量控制与可追溯性:

 批次管理:确保使用的涂料来自合格批次,并有记录可追溯。文件记录:完整记录环境参数、涂料批号、配比、施工参数、检验结果等,实现全程可追溯。

 

8. 烘烤型涂料应用与水性漆特殊要求:

 为提高效率和性能,部分涂料(如部分底漆、中涂)采用低/中温烘烤固化。烘烤过程需精确控制升温/保温/降温曲线。水性涂料对温湿度和气流要求更高,干燥过程更复杂(通常有闪蒸区+强制干燥区),对湿度更为敏感。

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PART.3  总结

轨道交通涂料的配套是一个经过精心设计和严格验证的系统工程,确保各层涂料协同发挥最优的防腐、保护和装饰性能。而其施工则是在高度可控环境和严格工艺规范下进行的精细操作,涉及大规模工业化生产、复杂结构件的处理以及全面的质量控制。这两者共同构成了轨道车辆获得高质量、长寿命涂层的基石。忽视配套性或放松施工控制中的任何一点,都可能导致涂层早期失效,带来巨大的经济和安全风险。

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本文作者:浩力森表面材料技服部 徐庆