轨道车辆用水性涂料的过程控制对策分析

摘要：近些年来随着人们环保意识的逐渐提升，环保涂料已经成为21世纪涂料的发展方向之一，这就要求涂料要做到低污染乃至无污染，水性涂料在实际的应用中 VOC含量低，对环境以及人体危害较小，所以近些年来水性涂料逐渐成为应用和研究的热点之一。在轨道车辆上得到了广泛应用，水性涂料的应用过程控制对涂装质量有着重要影响，下面本文将对轨道车辆用水性涂料的过程控制对策做一个分析。

关键词：水性涂料;过程控制;轨道车辆;对策分析

水性涂料實际应用中以水作为稀释剂，同时水性涂料中不含有苯、甲苯、二甲苯等有机溶剂以及有毒重金属，所以水性涂料具有很好的环保性。由于水性涂料具有很好的附着力可以有效提高涂装质量。但是水性涂料也具有一定的缺点，其中主要表现为对施工环境要求较高，干燥时间较长以及修补工艺复杂等特点，所以就需要在轨道车辆的应用中对涂装过程进行控制，这样才能够有效提高涂装质量。

一、对金属表面的处理对策

在轨道车辆金属表面进行防护涂层的涂刷作业，主要的目的是为了通过涂层对金属表面进行全面覆盖实现对金属进行保护。所以在进行涂刷作业之前一定要对金属表面进行处理，去除金属表面杂质保证金属能够裸露在表面，同时还需要金属表面具有一定的粗糙度，这样才能够保证涂层能和金属表面具有足够的结合力，从而达到最佳的依附效果。

其中在进行轨道车辆金属表面的处理中，主要可以采用喷砂、动力工具打磨以及酸洗或者磷化处理等等。由于有机溶剂的表面张力为 25 mN/m远远小于水的表面张力，这就会导致水性涂料在轨道交通金属表面容易形成圆形油滴，浸润效果很差，所以就需要金属表面进行处理。通常在进行铝合金表面材料的处理中最适合采用喷砂技术进行处理，通过对轨道车辆表面进行喷砂处理后可以有效提高基材表面的粗糙度，随着车体表面粗糙度的显著增加，就可以使涂层和基材表面的基础面积成倍增加，从而有效增加涂层表面以及基材表面的吸引力，使涂层的附着力能够得到显著提高，这就保证涂层在固化中会产生很大的内应力。同时通过提高金属表面的粗糙度对于消除粗糙中的应力集中、避免涂层发生开裂现象也有着重大帮助。同时金属表面粗糙度的不断增加可以支持一部分涂料的质量，从而有效避免在装涂中出现流挂现象，特别是在进行垂直涂装的中，这种作用更加明显。

但是在进行轨道车辆的金属表面处理中，金属表面过于粗糙也会带来不利影响，与光滑的金属表面相比，在使用相同涂料量的基础上，粗糙的金属表面涂层厚度会降低，特别是在波峰处就会导致涂层厚度不足，从而引发涂层过早破坏的问题。同时金属表面过于粗糙还会导致涂装中截留空气，从而引发涂层起泡脱落等问题。经过不断研究表明，为了有效保证金属表面的粗糙度，通常采用24～ 40 目棕刚玉对轨道交通车辆金属表面进行喷砂处理，同时要对粗糙度范围进行控制，保证在6 ～ 20 μm范围内，同时还需要保证清洁度达到Sa 2.5，这样才能够保证水性环氧底漆与轨道交通车辆表面基材具有很好的附着力，实现提高涂装质量。

二、水性环氧底漆的干燥对策

由于在轨道交通水性环氧底漆的干燥中会涉及到水分挥发以及反应性基团发生交联固化这两个过程，所以就会使得假如水分的挥发速度快于固化速度时，由于漆膜内不含水分就会形成连续、致密的漆膜，同时假如水分的挥发速度要明显慢于固化速度，就会导致在气膜内拥有残留的水分，从而使得漆膜交联密度低，对涂装质量造成不利影响。同时水性环氧底漆的干燥情况直接影响到整个涂装体系的质量，所以在进行水性环氧体系的干燥过程中一定要对环境的温度变化进行严格控制，这样才能够保证水性底漆的干燥质量能够得到不断提升，实现对涂装质量进行合理控制[1]。

三、对水性聚氨酯面漆的调配对策

水性聚氨酯面漆的主要由含羟基的水性树脂和带有异氰酸根的固化剂等组成，然后以水作为稀释剂进行调配而成。在进行水性聚氨酯面漆的调配中，假如将固化剂和水同时放入主剂中，就会导致固化剂和水发生剧烈反应，从而导致生成不溶于水的空间网状结构，这种反应会有效降低漆膜的交联密度，从而对漆膜的耐化学性以及光泽度造成不利影响。所以在进行面漆的调配过程中，就需要有关人员一定要先将主剂和固化剂调配后，在以一定的搅拌速度进行搅拌，在搅拌10～20分钟后，再加入水进行调配，同时还需要对搅拌速度进行合理控制，假如搅拌速度过慢就会影响到异氰酸根在水性聚氨酯树脂中的分散，假如搅拌速度过快导致因为出现破乳从而影响到涂层的性能。所以在进行搅拌过程中速度控制在500～1000 r/min，从而实现对涂装质量进行合理控制[2]。

四、对施工环境的控制对策

在进行水性涂料的喷涂中，水变成水蒸气会导致体积瞬间膨胀，从而使得喷漆室内的湿度会急剧升高，假如夏季在高湿度的城市进行喷涂中，会导致环境湿度达到90%以上。同时在湿度较高的环境下进行水性涂料的施工中，环境湿度过大会导致漆面出现针孔、橘皮等现象，从而对整体的涂装质量造成严重影响，所以就需要再进行喷漆过程中对环境的湿进行合理控制，从而有效保证喷涂质量。

在进行水性材料的喷涂中，假如环境温度高于30℃，就会使得水性聚氨酯面漆的干燥速度要远远快于水分的挥发速度，从而导致由于水分会被暂时封闭于漆膜内，从而使得漆面出现针孔现象。同时假如外界温度低于15℃，就会导致漆膜出现交联不完全以及失光问题的出现，从而影响喷涂质量。这就要求在进行喷漆过程中，可以通过专业的施工设备对施工环境温度进行控制。在实际的喷漆过程中可以采用上送风下吸风的喷漆室进行喷漆作业，同时还需要对风速进行控制，将风速控制在0.5～0.7每秒左右。这种设备在实际的应用中在夏季具有降温、除湿的功能，同时在冬季对升温、增湿也具有重要作用，保证通过设备的有效使用将喷涂的施工环境温度控制在20在25摄氏度之间，同时通过设备还能够对湿度进行控制，将湿度控制在35%～75%之间，这样才能够为喷漆作业提供良好的湿度以及温度，从而逐渐提高喷漆质量[3]。

在进行水性材料的喷涂中，由于水的比热要比常规稀料的比热要高，这就使得在喷漆中，在质量以及吸收热量相同的基础上，就会导致水升高的温度明显要低于常规稀料升高的温度。这就会使得在施工环境以及施工时间相同的情况下，水的挥发量更小，从而引发水分残留从而出现针孔现象。所以在进行水性涂料的喷涂过程中一定要对通风时间进行控制，有效增加水的挥发量，这对于避免针孔现象的发生有着重要作用，这就要求在完成水性涂料的喷涂过程后，就需要将通风时间增加到2小时，这样才能够保证拥有足够的通风时间，从而逐渐提高整体的喷涂质量[4]。

五、结束语：

综上所述，近些年来随着水性涂料在轨道车辆的广泛应用，为了有效提高涂料的喷涂质量，就需要对涂料的喷涂过程进行严格控制，通过在表面处理以及干燥条件、施工工艺以及环境等因素方面进行重点控制，从而有效提高喷涂质量，这样才能够充分发挥水性涂料的重要作用。

参考文献：

[1]张玉萍，孙明道，唐红娟，侯芳，王明岩.水性涂料在轨道车辆涂装中的应用技术研究[J].新型工业化，2021，11（3）：134-135+137.

[2]于全蕾，韩国祥，栾俊，刁朔，葛忠慧，姜兆华，王瑞涛，郝博.轨道交通车辆用水性涂料试验研究[J].涂料工业，2019，49（7）：46-52.

[3]许瑾，吕高腾，孟辉，王瑾璐，高猛.转向架用水性涂料涂装工艺研究[J].电镀与涂饰，2019，38（10）：461-463.

[4]赵树东.水性工业涂料在轨道车辆上的应用[J].现代涂料与涂装，2019，22（4）：10-13

作者简介：姓名 ：盛福1981-02性别：男民族：汉族籍贯：湖南省株洲市;职务职称：涂装高级技师中车集团技能专家学历：大专