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积极开展电镀及表面处理行业清洁生产审 核、推

作者:admin 发布时间:2018-03-11 21:36

  轨道客车涂装所需的油漆涂料产品主要有常规油漆涂料和特种功能型油漆涂料。常规涂装所用的油漆涂料产品是众所周知的,比方说底漆、腻子、中涂、面漆等等。而对于轨道客车设计制造过程中,要满足相关设计功能的特种油漆涂料产品以及这些产品的应用情况,可能就是知之甚少。以下将列举几个应用的实例探讨轨道客车特种涂料的应用。

  轨道客车制造行业真正提出阻尼降噪涂料概念还是在20世纪90年代,在这之前客车车体采用的是溶剂型沥青材料,主要有热喷沥青、溶剂型环氧沥青等,并且当时的基本出发点还是以防腐保护作为主要功能需要。随着技术的不断创新和进步,具有阻尼降噪、阻燃、防腐为一体的水溶型乳化沥青材料和水性丙烯酸类阻尼降噪涂料产品相继被研发生产出来,据此铁标TB/T2932-1998也制定出台并与1999年4月1日发布实施。

  水溶性阻尼降噪涂料的诞生,不但改变了工人的操作环境,而且也使轨道客车的隔音阻尼降噪水平有了明显提高。至此,水溶性阻尼降噪涂料已经成为轨道客车车体结构内部及底架下表面不可缺少的重要的隔音阻尼防腐保护材料。它在继承了原有沥青涂料防腐功能的同时,显著提高了隔音阻尼降噪的功能和阻燃性,为提高车辆的阻尼降噪性能,满足车辆降噪和阻燃目标值要求从而提高车辆的舒适性和耐久性发挥了重要作用。

  轨道客车车体结构内部表面及车体底架外表面喷涂水溶性阻尼降噪涂料的通常要求是,喷涂后干膜厚度根据各部位的要求应在1~5mm范围内,最佳厚度经验值是3.5mm。阻尼降噪涂料的复合损耗因数+20℃时大于或等于0.11。阻燃性达到45度角燃烧难燃级。耐盐雾性能1500小时无锈蚀、无起泡、无脱落(沿划线绝缘涂料应用现状

  绝缘涂料在轨道车辆上应用主要有两个方面,一是地铁、轻轨等电动车组车顶受电弓平台区域范围内电绝缘涂料,另外就是异种金属接触表面防电位差腐蚀用绝缘漆。

  车顶受电弓平台区域电绝缘涂料具有优良的电气绝缘性和良好的难燃性,耐电压高。附着力强,几乎不会发生热胀冷缩和硬度变化,弹性好,延伸率高,当基板发生变形时具有优良的随形性。

  车顶电绝缘涂料的施工工艺性良好,主要由底涂层、中涂层、防滑层、和面漆层组成,涂层结构要求见表1。

  异种金属接触表面防电位差腐蚀用绝缘漆是针对铝合金车体轨道客车而开发的特种功能型涂料。该涂料是以多功能的丙烯酸改性有机硅绝缘树脂为主要原料制成。具有优良的绝缘性和良好的物理性能,击穿强度常态时70kv/mm,浸水后30kv/mm。

  采用铝合金材料制造轨道客车车体及部件时,设计结构中有铝合金部件和碳钢部件联接接触的表面,由于两种不同金属表面的电位不同,因而产生电位差从而会产生电位差腐蚀。因此采用异种金属接触表面防电位差腐蚀用绝缘漆使这个问题迎刃而解。

  应用时在处理好的两种金属表面分别涂覆干膜厚度60~80μm防锈底漆和30~50μm绝缘漆即可。

  轨道客车转向架是由高强度耐候钢材料焊接而成,采取行之有效的措施提高转向架的防腐性能是必要的。对于通常的外表面采用常规的防腐涂装措施就能够满足防腐要求。比方说表面采用抛丸予处理,并使经过处理的表面清洁度达到Sa2.5级,增加油漆表面附着力的同时也消除了构架焊接过程中产生的内应力,避免应力腐蚀的发生。油漆材料采用双组份环氧防锈漆和双组份环氧厚浆漆相配套,油漆干膜总厚度≥160μm,双组份环氧防锈漆和双组份环氧厚浆漆配套体系的耐盐雾性测试指标达到1500h不起泡,不生锈,不脱落,十字划痕扩蚀小于2mm。

  对于在焊接成型后形成空腔的构架和摇枕等部件,内部无法采用喷涂油漆的办法来实现其防腐。如果内部不进行防腐处理,那么随着时间的增长,内腔由于受到大气水分、盐分等作用,极易被腐蚀,(实验表明,一块10mm厚的钢板,如果有一面不做防腐处理,在恶劣环境下一年时间局部就会产生9mm的腐蚀坑)造成从内部腐蚀生锈,而从外表面却很难发现,这样长久下去就会大大缩短使用寿命,严重时会降低结构强度影响行车安全。针对这一问题,在吸收国外先进技术的基础上,研究探索采用灌注压力设备向空腔中灌注或采用加长喷嘴喷涂方法灌涂或喷涂内腔结构防腐涂料,使之在内腔表面形成50μm左右的半干性涂膜。该涂料渗透力附着力强,其半干性的状态决定了它具有自修复性和封闭的严整性。其耐盐雾测试指标2000h不起泡,不生锈,不脱落,十字划痕扩蚀小于2mm。就此采用灌涂或喷涂内腔结构防腐涂料解决了内腔结构特殊部位防腐问题,满足构架7.5年或240万公里免维护的要求。

  转向架是轨道车辆的关键走行部位,而制动系统更是重中之重,系统中的螺纹紧固件是否存在松动,关系到行车安全。那么如何来判断螺纹紧固件是否存在松动的状况,需要涂打防松标记油漆来表征螺纹紧固件松动的情况。

  目前常温状态下使用的普通防松标记漆只能满足转向架运行过程非发热部件的要求,而不能满足转向架运行过程发热部件的要求,如制动盘等制动系统部件。据车辆运行检测的情况表明,制动盘高速情况下制动时,制动盘及螺栓的温度达到甚至超过500℃,以至于普通的标记漆都发黑碳化,失去了防松标记的作用。为了满足转向架制动系统用的耐高温螺纹松动标记漆的需要,开发研究了耐高温的螺纹松动标记漆,解决现有制动系统防松标记漆运行过程中碳化、脱落、标记失效的问题。

  轨道客车开发应用阻燃涂料是近些年才开始的,主要针对车辆制造过程中所使用的木梁、木骨、胶合板等木质件,这些木质件达不到离火自熄难燃级的阻燃要求,同时不进行处理的木材也会产生虫蛀和腐朽等现象,因此需要对其阻燃性进行处理,通常的办法是采用涂刷或浸涂阻燃涂料来解决问题。

  这就要求阻燃涂料具备防火阻燃功能的同时还要具有防腐功能,目前通常使用的阻燃涂料氧指数在30~40%范围内,根据TB/T3138附录A,“45度角燃烧试验方法及判定”,燃烧试验性能测试等级为难燃级。

  轨道客车开发应用示温涂料也是随着动车组的技术引进开始的,例如轴温报警贴片,通过涂料的颜色变化来判定车轴在运行过程中的温度变化,对行车安全起到至关重要的监测作用。

  以上列举了几个特种功能性涂料在轨道客车上应用的实例,在这些涂料应用的过程中,存在以下问题。

  比方说涂料在常温环境时性能可以满足技术条件的要求,而在高温或低温环境时的性能就降低或失效,不能符合技术性能指标的要求。

  比方说绝缘涂料要经过多道工序操作才能完成施工,增加了车辆制造周期,并且给质量控制过程带来了麻烦。

  轨道客车设计时,车辆自重受轴重指标的限制,要控制车辆空载时的自重指标,这就要求涂装在车上的涂料干燥后的比重越小越好,目前所用的涂料比重还有减小的空间。

  轨道车辆制造业和其它行业一样,对新的功能型材料的需求是永恒的,随着人们对低碳环保、绿色出行、安全舒适的交通理念的不断增强,轨道交通行业将不断发展,由此也带来了对轨道车辆快速增长的强烈需求,无论是在车辆的制造过程中,还是在车辆的运行使用中,都将会把使用材料的功能性和不能对环境造成危害结合起来。因此,对特种功能型涂料的品种需求预计有防涂鸦涂料、自洁型涂料、防冻粘涂料、自修复涂料、仿生涂料、示温涂料等等。而从现有使用的特种涂料来看,开发使用出施工工艺简单、干膜比重小、自身的性能增强、无毒无公害的特种功能型涂料产品是我们的期待。

  这就希望涂料研发和生产行业研发和生产出功能强大同时又绿色环保的环境友好型涂料产品,满足轨道车辆制造行业的特殊需求,进而满足人们对公共交通绿色出行的要求。

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  出版专著“电镀手册”“电镀原理与工艺”“镀锌”“实用镀铬技术”等,在国内外杂志发表论文40余篇。[详细]

  提出并促成中表协清洁生产指导委员会成立,积极开展电镀及表面处理行业清洁生产审核、推广和交流活动。[详细]

  研究方向:涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理。多篇论文在国内技术论坛或研讨会上获奖。[详细]

  

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