地鐵車(chē)輛半壽命期整車(chē)漆膜狀態(tài)分析及檢修方法研究

喬騰波 張偉超 侯云澆 任長(zhǎng)青 李文龍

摘 要：本文研究了不銹鋼地鐵車(chē)輛半壽命期車(chē)身外皮漆膜的老化狀態(tài)，分析了不銹鋼車(chē)體涂裝體系框架下不同漆層的外觀狀態(tài)及附著性能，同時(shí)探究了在半壽命期老化狀態(tài)漆膜上進(jìn)行水性漆檢修的工藝方法。

關(guān)鍵詞：不銹鋼地鐵;半壽命期;老化;水性漆檢修

2006年開(kāi)始，各大城市軌道交通行業(yè)迎來(lái)發(fā)展熱潮，各大主機(jī)廠(chǎng)地鐵車(chē)輛訂單數(shù)猛增。為防腐、美觀以及各線(xiàn)路特色，初期地鐵車(chē)體多為大面積油性漆涂裝，普遍的涂裝體系為：雙組分底漆+雙組分不飽和聚酯膩?zhàn)?雙組分聚氨酯中涂漆+雙組分聚氨酯面漆+（雙組分金屬漆+雙組分聚氨酯清漆），涂層設(shè)計(jì)壽命為30年。注：加括號(hào)部分為非必須涂層，增加部位根據(jù)具體項(xiàng)目要求。[1]隨著地鐵車(chē)輛逐漸進(jìn)入150萬(wàn)公里里程半壽命修階段，整車(chē)漆膜出現(xiàn)一定程度的老化，如漆膜變色，局部漆膜脫落，漆膜表面裂紋等。針對(duì)地鐵車(chē)輛半壽命修階段的漆膜狀態(tài)，本文以某地區(qū)進(jìn)入半壽命檢修的運(yùn)營(yíng)地鐵車(chē)輛為研究對(duì)象，進(jìn)行了各漆層狀態(tài)分析，研究了在半壽命期老化狀態(tài)漆膜上進(jìn)行水性漆檢修的工藝方法。[2]

1半壽命期整車(chē)漆膜狀態(tài)分析

本文以某地區(qū)已進(jìn)入半壽命檢修的地鐵車(chē)輛01MCP1作為研究對(duì)象。 其車(chē)體表面涂裝體系如圖1所示，其中原始底漆為雙組份環(huán)氧底漆，中涂漆及面漆均為雙組份聚氨酯類(lèi)涂料，此涂裝體系體系具有附著力強(qiáng)，表觀顏色優(yōu)異的特點(diǎn)。

漆膜老化的主要原因?yàn)樽贤饩€(xiàn)輻射、高低溫影響及環(huán)境酸堿鹽的影響。某地區(qū)已進(jìn)入半壽命檢修的地鐵車(chē)輛01MCP1，運(yùn)營(yíng)線(xiàn)路總長(zhǎng)為40km，其中35Km為地上運(yùn)營(yíng)，5km為地下運(yùn)營(yíng)，所以隨著運(yùn)營(yíng)里程接近150萬(wàn)公里，運(yùn)營(yíng)時(shí)間接近15年，該涂裝體系下漆膜外觀產(chǎn)生的老化狀態(tài)，受長(zhǎng)時(shí)間紫外線(xiàn)輻射影響較大，加之高低溫、環(huán)境的復(fù)雜影響，具有獨(dú)特性。選取該車(chē)輛典型的老化形貌進(jìn)行分析，具體見(jiàn)表1。

典型的老化狀態(tài)如表1所示，對(duì)于01MCP1車(chē)體表面去除中涂及面漆處狀態(tài)優(yōu)良的位置，進(jìn)行了現(xiàn)車(chē)的拉拔試驗(yàn)，以確定表面狀態(tài)優(yōu)良區(qū)域的附著力能否符合要求，避免過(guò)度檢修造成人力、物力上不必要的浪費(fèi)。整車(chē)選取了30處位置進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程如圖2所示。

根據(jù)圖2、圖3及表2可以得出結(jié)論，某地區(qū)已進(jìn)入半壽命檢修的地鐵車(chē)輛，漆膜老化主要為整車(chē)面漆失色退光、局部中涂及面漆鼓泡、脫落、局部膩?zhàn)永匣撀?膩?zhàn)油庥^狀態(tài)良好位置附著性能較為優(yōu)異。

2半壽命期整車(chē)漆膜水性漆檢修方法研究

2.1水性漆的應(yīng)用

2016年修訂的《大氣污染防治法》首次將VOC納入了監(jiān)管范圍。全世界每年涂料加工和生產(chǎn)釋放出來(lái)VOC占排放總量的20%～25%，是僅次于汽車(chē)尾氣的全球第二大的大氣染源。傳統(tǒng)溶劑型涂料在使用過(guò)程中不可避免地?fù)]發(fā)大量有機(jī)溶劑，污染環(huán)境。創(chuàng)建“綠色涂裝”是涂裝工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。[3]

水性漆涂裝是目前新造車(chē)輛大力推廣的涂裝方式，但在檢修板塊，檢修工藝的探討仍在進(jìn)行，根據(jù)本文章節(jié)1分析，半壽命檢修期的車(chē)體漆膜嚴(yán)重老化的僅為外層，底漆與膩?zhàn)訉釉谕庥^及附著力性能上依然具有較高水平，所以檢修過(guò)程僅打磨去除中涂及面漆層，補(bǔ)涂膩?zhàn)雍筮M(jìn)行水性中涂漆及面漆涂裝的工藝，不僅節(jié)約了成本，也提高了生產(chǎn)效率。[4]

2.2 傳統(tǒng)漆膜基礎(chǔ)上水性漆檢修方法探索

以地鐵車(chē)輛01MCP1車(chē)體為試驗(yàn)對(duì)象，制定檢修工藝如下

整車(chē)打磨至膩?zhàn)訉?，僅去除了老化情況較嚴(yán)重的原車(chē)中涂漆層及面漆層，局部老化疏松的膩?zhàn)訉釉谡?chē)打磨過(guò)程中較為容易被發(fā)現(xiàn)，從而能夠做到完全去除，在此過(guò)程中較為重要的工藝要點(diǎn)為：膩?zhàn)邮杷晌恢玫脑心佔(zhàn)訉討?yīng)完全去除，打磨至底漆層甚至打磨至不銹鋼基材。如圖4所示。

打磨至基材后，表面重新拉毛，噴涂底漆后能后增強(qiáng)底漆與該位置基材的結(jié)合力，從而增加后續(xù)補(bǔ)涂漆層的附著力，避免該區(qū)域再次發(fā)生漆膜脫落的問(wèn)題。

去除老化疏松的膩?zhàn)訉雍?，使用原?chē)型號(hào)的不飽和聚酯膩?zhàn)舆M(jìn)行整車(chē)找平補(bǔ)涂，該環(huán)節(jié)的工藝要點(diǎn)為：找平后的膩?zhàn)訉釉谙乱还ば蜷_(kāi)工前要保證完全干燥，任何水汽的殘留都會(huì)影響補(bǔ)涂區(qū)域周邊良好膩?zhàn)拥母街?，如圖5所示。

水性中涂漆噴涂為半壽命漆膜檢修的關(guān)鍵關(guān)節(jié)，中涂漆分2邊噴涂，避免“濕碰濕”，第1遍噴涂后，在40℃環(huán)境下干燥6h以上，至第1遍中涂漆完全干燥，進(jìn)行整車(chē)打磨，去除毛刺;吹灰清潔后重復(fù)進(jìn)行該工序，適當(dāng)降低烘干溫度進(jìn)行烘干。需要注意的是，溫度過(guò)高不利于整車(chē)漆膜流平，易產(chǎn)生水性漆噴涂后表面橘皮等缺陷;溫度過(guò)低不利于水汽的迅速排除，對(duì)原有良好膩?zhàn)訉赢a(chǎn)生不利影響。

中涂漆膜干燥后，進(jìn)行水性面漆的噴涂，此時(shí)整車(chē)膩?zhàn)訉佑兄型繉拥姆雷o(hù)，“濕碰濕”至少2遍面漆容易使面漆出光、平整，獲得高質(zhì)量的外觀。

3結(jié)論

（1） 已進(jìn)入半壽命檢修（150萬(wàn)公里）的地鐵車(chē)輛，漆膜老化主要為整車(chē)面漆失色退光、局部中涂漆及面漆鼓泡、脫落、局部膩?zhàn)永匣撀涞?膩?zhàn)油庥^狀態(tài)良好位置附著性能較為優(yōu)異。

（2）在傳統(tǒng)漆膜基礎(chǔ)上進(jìn)行水性漆檢修的工藝要點(diǎn)為：膩?zhàn)邮杷晌恢玫脑心佔(zhàn)訉討?yīng)完全去除，打磨至底漆層甚至打磨至不銹鋼基材;找平后的膩?zhàn)訉釉谙乱还ば蜷_(kāi)工前要保證完全干燥;中涂漆分2邊噴涂，避免“濕碰濕”，兩邊中涂需在40℃環(huán)境下干燥6h以上，保證迅速干燥，還要兼顧漆膜外觀質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱亞軍， 戴惠新， 鄭云昊，等. 不銹鋼地鐵車(chē)輛涂裝工藝研究[J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝， 2016， 19（10）：17-18.

[2] 趙世紅. 地鐵車(chē)輛表面處理工藝要點(diǎn)[J]. 科技與企業(yè)， 2011（15）：200-200.

[3] 董建峰. 鐵路貨車(chē)用水性漆涂裝工藝 [J]. 現(xiàn)代涂料與涂裝. 2020 （01）

[4] 王彩芳. 水性涂料在鐵路貨車(chē)上的應(yīng)用 [J]. 中國(guó)涂料. 2020（11）

（1.天津中車(chē)四方軌道車(chē)輛有限公司，天津 300000;2.天津軌道交通運(yùn)營(yíng)集團(tuán)有限公司，天津 300000）