城市軌道交通車輛涂裝試產報告

■ 邱波峽

城市軌道交通車輛涂裝試產報告

■ 邱波峽

涂裝在車輛制造業中是基本的工序之一，兼有裝飾、防腐及特殊功能。介紹浙江省首列城市軌道交通車輛涂裝的前期準備和施工過程，并核算生產涂裝成本。涂裝完成后，車輛達到地鐵車輛的表面處理涂裝質量要求，為城市軌道交通車輛涂裝生產積累經驗。

軌道車輛；涂裝；裝飾；防腐；表面處理

0 引言

隨著城市化進程的加速，人們出行安全及便捷被擺到重要的位置，軌道交通車輛作為公共交通工具，具有運力強、污染少、安全、準點等優勢，是出行的首要選擇，其應用越來越廣。近年來，各地加大軌道交通投入，除一線大城市繼續沿伸軌道線路，二線城市也進行了投資建設。目前，我國在38座城市擁有158條軌道交通線路，運營里程達4 190 km ，另有40個城市的在建軌道交通線路4 073 km，軌道交通建設如火如荼。在這樣的背景下，浙江省不僅開建了軌道交通工程（地鐵），也積極進行軌道交通車輛的本地化制造和維修。杭州南車城市軌道交通車輛有限公司是浙江省第一家軌道交通車輛公司，它由原中國南車集團公司旗下的南京浦鎮車輛公司和浙江省鐵投公司共同組建而成，公司自2011年初確定籌建，2012年開建廠房，主要生產地鐵B型車輛，包括地鐵車輛的表面處理涂裝技術與管理。

1 車輛涂裝前期準備

1.1 基本情況

軌道車輛的涂裝具有防腐、裝飾、阻燃等功能，是整車制造廠完整制造線的必備工序。杭州南車城市軌道交通車輛項目通過前期的籌建，其表面處理涂裝工序車間于2013年3—10月進行了緊張的設備安裝、單機調試、聯動試車，2013年12月在新建的表面處理涂裝車間試噴油漆樣板，2014年6月進行水性漆試驗并打通了整車的全部工藝流程，2014年7月2日起進行杭州2號線的1列車輛（6節車廂）的表面處理涂裝，2014年8月30日基本結束。車輛噴漆后的效果見圖1。

1.2 車間布局

表面處理涂裝車間的布置采用“抽屜式”（或稱“擺渡式”）布局設計（見圖2）。

圖1 軌道車輛噴漆效果圖

1.3 設備與工裝

主要噴涂設備為高壓無氣噴槍。與空氣噴涂相比，高壓無氣噴漆效率更高，高壓泵使涂料增壓，經高壓軟管從極細的噴孔中噴出，并霧化成微細粒，噴射到被涂產品表面，形成均勻的涂膜。涉及到噴嘴孔徑、涂料黏度、涂裝質量要求因素，噴漆效率和涂裝質量主要由壓力比、噴嘴流量、噴幅噴嘴的幾何形狀，孔徑大小與加工的精度等決定，根據現漆種與霧化等要求選配不同壓力比的槍嘴型號。防火涂料的施工黏度高，采用大型噴槍，小范圍的局部修補則采用小型空氣噴槍。

工裝是為特定產品、工序需要而特制的非標件，如運漆小車、登梯、防護工裝等，測試用各類檢測儀器均經計量系統確認，符合要求。

2 施工

首次生產車輛只有1列（6節車廂），生產按照階段性逐步推進，涂裝生產組織按照大樣板先行試驗，檢驗合格后整車一起完成前一道工序（同時完成隨車小樣板的涂裝）。階段性逐步推進：第1步，噴砂噴底漆、噴防火涂料底漆、涂防火涂料；第2步，涂刮膩子、噴中涂、噴一次面漆；第3步，噴色帶漆。流程如下：鋁合金整車車體清潔—防護—噴砂—（防護）—噴底漆—涂刮膩子（反復幾次）—噴中涂—噴二次面漆（白色RAL 9003、橙色RAL 2009、黑色RAL9005）。涂裝期間插入噴涂防火涂料體系，中間需做大量防護工作。車體漆樣板漆層示意見圖3。

結合公司實際情況，在沒有單獨設置防火涂料噴漆室的情況下，與中涂漆共用1個噴漆室。

表面處理參數：粗糙度符合6．3 μm＜Ra＜12．5 μm。

油漆經濕噴濕施工后、流平、加熱或自然固化，干燥按表1進行。

表1 油漆干燥方式

圖3 車體漆樣板漆層示意圖

車體漆干膜厚度分別為：底漆50 m m、中涂漆50 mm、一次面漆20～30 mm、二次面漆50 mm。

在進行車體漆涂裝期間，分別插入車體底部（局部）噴防火涂料體系（清潔、防護噴砂—Sika Permacor 2706 EG底漆—防護—Sika Uniterm 38091防火涂料—Sika Uniterm 7854面漆），并按材料工藝要求固化。

將近2個月完成6輛杭2線地鐵車輛的表面處理涂裝工作，車輛編號為HZL2-0401—HZL2-0406（共6節車廂）。

施工過程需要特別注意4點：（1）無論開展哪個環節，必須先做好防護工作。（2）對鋁合金車體完成噴砂后，要立即進行噴底漆保護，避免噴砂表面氧化。（3）膩子含填料多，是涂層的薄弱環節，需要謹慎，膩子涂刮質量直接關系到車體表面的平整度。所用膩子屬于雙組份不飽和聚酯膩子，充分攪拌均勻，不能有局部發白泛黃的不均現象；需要反復多次操作，采用滿刮、十字交叉刮，在刮涂過程中要注意飛邊、毛刺、刀痕、橫溝及“缺肉”現象的出現，一次刮涂厚度≤2 mm，經填補、打磨、填密、打磨4次以上才能避免砂眼與不平度；由于車體面積大，通過膩子專用稀釋劑調節膩子稠度；膩子層不得有裂紋流墜、大刀楞，每層干燥后采用砂紙進行打磨，清潔后才能進入下一次，只有這樣才能保證膩子層間黏合力，噴中涂前用砂紙全打磨才能保證中涂漆在膩子層上的附著力。（4）遮蔽分色。當一次白色面漆完全干燥之后，按色帶圖紙尺寸定位，用分色膠帶及塑料薄膜將不需要噴涂的部位保護起來，用清潔布擦凈。按比列計量準確，調好需要噴涂的色漆，經熟化后，進行“濕噴濕”方法施工，要求運槍勻速，保證漆膜厚度，無漏噴、橘皮、流墜等缺陷；然后根據漆的固化工藝參數進行干燥，并進行必要的檢查。呈現鏡面的黑色面漆，在光照很容易反映出缺陷，為嚴格把關質量，局部返工幾次。

3 生產涂裝主要成本初算

計算油漆材料（包括膩子、防火涂料）及配套的固化劑和稀料、能量消耗、消耗物料、人工工資、勞保用品（不計算設備折舊、稅金、企業管理費等）。1列車（6節車廂）部分成本（估算）見表2。對生產涂裝初算說明如下。

（1）雖然地鐵車輛體積較大，但1輛（節）車的不飽和聚酯膩子定額用量為216 kg，從汽車涂裝質量角度講膩子定量偏大。膩子層往往是涂裝的薄弱點，好在地鐵車輛不受陽光直射，主要在地下運行、溫度波動不太。

（2）初次試產存在局部返工，特別是呈現鏡面的高光黑漆，要完全消除不同角度光照下的陰影差有難度，所以增加了部分涂裝材料。

表2 涂裝成本估算表

（3）涂裝生產線是能量消耗較多的生產環節，從涂裝線節能的角度出發，減少涂裝過程中的烘干次數是節省能耗的有效途徑。此次生產正值夏季，所以當氣溫達到一定要求之后，盡可能利用自然干燥，當然這樣做會延長生產節拍（只有在不緊急的情況時采用）。

（4）當時表面處理涂裝車間還沒有設立單獨的電度表，需要在總電表值扣除其他的用途后估算出來用電量，約10萬kWh。

（5）由于首次試產產量小，不能連續地安排設備滿負荷作業生產，勞動力、設備利用率不高。

（6）隨著車輛表面處理涂裝推進，需要不斷調配技工到場，由此，勞動保護用品支出費用偏高。

4 結束語

整個涂裝施工過程以高壓無氣噴涂為主，小型空氣噴槍局部的小面積修飾為輔，在試產過程中改進、提高，經油漆樣板的附著力測量，符合要求，面漆光澤度達到油漆高光光澤度值。歷時近2個月完成1列軌道車輛（6節車廂）的表面處理涂裝工作，達到地鐵車輛的表面處理涂裝質量要求，也為城市軌道交通車輛涂裝生產積累了經驗。

[1] 邱波峽．涂裝工程管理[J]．材料保護，1998(4)：37-38，45．

[2] 邱波峽．應用法國漆涂裝客車[J]．涂料涂裝與電鍍，2007，5(1)：44-45．

[3] 史軍，王玉磊，朱愛．機車涂裝工藝技術淺析[J]．現代涂料與涂裝，2015(5)：9-11．

[4] NF F 19—141—1 鐵路車輛車體及其部件通過涂漆的保護和裝飾[S]．

致謝：向杭州南車城市軌道交通車輛有限公司管理人員、浦鎮車輛公司各位技術員、涂裝師傅及合作廠商的現場服務人員致謝！

邱波峽：浙江省化工學會，高級工程師，浙江 杭州，310012

責任編輯 苑曉蒙

U270

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1672-061X（2015）04-0045-03