关键词：论文发表，职称论文，职称评审，理工论文发表

 

本站在期刊投稿行业10余年，200000稿件作者放心的选择，1000多家省级、国家级、核心杂志社长期合作。省级、国家级、核心杂志社长期合作。24小时服务电话：400-811-9516

 

【摘要】城市轨道交通车辆外观一般采用油漆喷涂工艺，环保性差、工艺复杂、成本高等多方面的局限性。随着国际上对环保问题的重视，国内外积极研究贴膜工艺在城市轨道交通车辆上的应用。本文简单阐述了油漆喷涂工艺，对国外城市轨道交通车辆贴膜的应用进行调研，并对油漆喷涂工艺和贴膜工艺进行对比，对贴膜工艺的优势进行详细分析。

 

【关键词】城市轨道交通车辆；贴膜工艺；涂装工艺

 

近年来，贴膜工艺在我国的城市轨道交通车辆上广泛应用，但其在数量以及范围上都存在局限性，基于此，有必要对其展开更加深层次的探讨，进而充分发挥出贴膜工艺的应用优势，提升其应用价值。

 

1城市轨道交通车辆车体外观传统做法

 

当前在城市轨道交通车辆中普遍采用铝合金材质或不锈钢材质的车体，车体表面普遍采用油漆喷涂工艺。

 

1.1铝合金车体

 

铝合金材质有易加工、延伸率高、抗疲劳强度好以及刚性强度大等多方面优势，在城市轨道交通车辆制造方面有极高的应用价值。铝合金车体由大断面型材拼装焊接组成，需要对焊缝区域进行局部的打磨工作，因此，铝合金车体在美观性及耐腐蚀性方面存在较大的欠缺，有必要采用涂装的方式进行优化改善。对于铝合金车体来说，其在涂装工艺方面有相对复杂的特点，工作人员需要按照图1工序开展涂装作业，一节车体完成整个涂装工序需要约12d。

 

1.2不锈钢车体

 

不锈钢材质由于其优良的防腐性能，在城市轨道交通车辆上占有一席之地。不锈钢车体的平面度较差，有必要采用涂装工艺提升车体外观美观性。不锈钢车体涂装工艺与铝合金车体涂装工艺相似，由于不锈钢车体侧墙平面度差，相比铝合金车体将增加1~2道刮腻子工序，如图2所示。

 

1.3喷漆库的规模和投资

 

根据调研，车辆外观油漆寿命一般为10年，即车辆在大修时要进行油漆的修复，因此，在大架修车辆段需要设置喷漆库。喷漆库的平面布局如图3所示。喷漆库基建投资：建筑面积约1200m2，按照3000元/m2的综合单价计算，工程投资约为360万。喷漆库设备投资：约400万（包含喷涂设备、供风系统、漆雾处理系统、电控系统、可燃气体检测报警系统、消防设施等）。

 

1.4设置喷漆库存在的问题

 

1.4.1环保问题采用喷漆工艺会产生挥发性有机化合物（VOC）的排放，即使采用净化处理，也只能降低浓度，无法避免对大气的污染。喷漆作业也会产生一些危废品，如油漆桶、废弃工具、喷漆用遮蔽耗材，在车辆段需要设置危废品的存放场所。1.4.2对于地下车辆段或车辆段上盖物业开发的影响车辆段被称为列车之家，是城市轨道交通工程中不可缺少的部分，而车辆段占地面积较大，在设计阶段造成车辆段选址尤为困难。为节约土地资源和提升土地商业利用，地下车辆段和上盖物业开发车辆段方案逐渐成熟，在国内一线城市的轨道交通建设中成为新的趋势，如杭州1号线七堡车辆段、成都7号线川师车辆段和崔家店停车场等。喷漆库作为车辆段的组成部分，其火灾危险性为甲类，对地下车辆段和上盖物业开放的车辆段带来消防难题。

 

2城市轨道交通车辆贴膜做法

 

面对喷漆工艺带来的环保、消防等难题，国内外积极研究贴膜技术在城市轨道交通车辆上的应用。

 

2.1国外情况

 

贴膜具有环保和易于实现特殊创意的特性。因此，轨道车辆设计制造发达的法国、日本等国家在贴膜工艺方面研究比较早，无论是在工艺实施还是在相关配套产业方面都已发展的比较成熟。以法国SNCF巴黎到凡尔赛宫的双层列车翻新为例，因为凡尔赛宫是全球著名的旅游景点，所以设计人员在车辆内饰翻新时将凡尔赛宫的特色景观融入车内装饰的设计中，大大提升旅客的乘坐体验，增加车辆的文化特色以及艺术气息。类似的设计是传统喷漆工艺难以实现的，如图4所示。最近几年，随着轨道车辆制造装备水平的提高，在加拿大、日本、法国等国家已经出现了在光铝车身表面直接使用贴膜进行装饰的应用开发。比如日本的银座线项目，从2012年开始，日本车辆制造株式会社陆续在银座线38列地铁车辆上使用贴膜替代油漆在光铝车身表面施工，迄今为止已经投入运营接近9年，车体情况仍然非常好。法国阿尔斯通也在2019年的越南河内三号线项目上使用了贴膜替代油漆的方案，使用贴膜在光铝车身外表面进行装饰。类似应用的开发已经引起了国内很多厂家的注意，相信在不久的将来，国内也会有类似的应用。日本银座线及越南河内线项目车辆如图5、图6所示。

 

2.2国内采用贴膜的示范

 

国内城市轨道交通车辆的贴膜应用，整体存在应用起步晚和水平欠缺的问题，无论是在应用范围还是在具体数量方面都难以同喷漆方案相比。贴膜在早期城市轨道交通车辆上的应用主要用在车外装饰，如腰带、标识、LOGO等。近年来，我国在城市轨道交通领域发展较为迅速，尤其是在当前可持续发展的时代背景下，由于传统溶剂型油漆喷涂时会产生大量的挥发性有机化合物（VOC），对环境和空气产生污染，故轨道交通车辆的喷漆方案的实施开始受到诸多方面的限制，这在一定程度上为贴膜工艺在城市轨道交通车辆中的应用创造了良好的环境条件。当前我国在广州地铁3号线、广州地铁4号线、深圳地铁1号线以及上海地铁11号线的翻新上都采用了贴膜工艺。成都悬挂式单轨车辆、长沙磁悬浮、文山有轨电车、上海地铁5号线增购等项目新车直接采用了贴膜工工艺，如图7、图8所示。线加速老化试验、耐磨性试验、抗冲击试验、耐洗涤液试验。主要试验结果如下：（1）按照GB14522的测试方法，对某型号贴膜进行1008h的人工加速老化试验，贴膜颜色有轻微的发黄迹象，但光泽度的改变靠肉眼难以识别。贴膜对颜色及光泽度的保持效果良好。（2）按照ISO7784的测试方法，对某型号贴膜进行耐磨性试验，质量损失0.0179g，远低于标准要求的0.07g。贴膜的耐磨性能符合标准要求。（3）按照ISO6272的测试方法，对某型号贴膜进行冲击试验，贴膜未出现爆裂、破损等现象，符合标准要求。（4）对某型号的贴膜，采用pH约为10~11的肥皂水清洗，使用硬毛刷，以约5N的力往复擦洗贴膜表面，贴膜光泽度有轻微变化，贴膜颜色基本无变化。

 

2.3贴膜的成本

 

根据调研贴膜成本300元/m2（含人工），车体两侧面积约为100m2，贴膜成本约30000元/车。

 

3贴膜与喷漆的比较

 

相比喷漆，城市轨道交通车辆外观上采用贴膜工艺有以下几方面的优势：（1）采用贴膜工艺，可实现挥发性有机化合物（VOC）的零排放，相比油漆喷涂工艺，更好地响应了国家的环保政策。（2）贴膜工艺的应用不需要进行特殊厂房的建设，油漆库本身是一种甲类厂房，务必要展开相应的环保以及消防等工作。而贴膜工艺并不会出现粉尘以及漆雾等现象，不会污染环境，在组装工位上即可开展贴膜工作，因此采用贴膜工艺可降低工程投资。（3）贴膜工艺主要为前处理、腻子、底涂、贴膜，和油漆涂装工艺相比极其简单，一节车贴膜需要3~5d，作业效率是油漆喷涂工艺的2.4~4倍。因此，采用贴膜工艺可提高生产效率，缩短检修停时，提高车辆的利用率。（4）油漆喷涂工艺，车体需要在喷涂台位和烘干台位间不断往复，作业流程复杂，采用贴膜工艺可避免此复杂流程。（5）采用贴膜工艺，能够实现复杂的图形效果，可以使城市轨道交通车辆更好地呈现地域文化特色。（6）传统油漆喷涂，会造成车辆基地上盖空间的商业开发价值、经济效益差，采用贴膜方案可有效解决此问题。

 

4结语

 

综上所述，贴膜工艺的应用能够有效降低对环境的污染、降低工程投资、提高车辆的利用率、简化检修工艺流程、增强车辆外观效果。不久的将来国内城市轨道交通车辆将批量进入大修修程，在环保要求日趋严格的趋势下，采用整车贴膜方案能够有效解决传统喷漆工艺中的各种问题。

 

参考文献

 

[1]王炜，肖瑞金.贴膜工艺在城市轨道交通车辆车体外表面上的应用[J].城市轨道交通研究，2019，22（5）：178-181，187.

 

作者：李永康 单位：中铁二院工程集团有限责任公司

 

本文章来源于知网、维普、万方、龙源、中国期刊网等检索数据库。本文献已经发表见刊，版权属于原作者和检索平台，如需删除请联系本站站长。