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多功能水性阻尼涂料在軌道車輛上的運用

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多功能水性阻尼涂料在軌道車輛上的運用

發布日期:2016-09-30 作者: 點擊:

    隨著鐵路高速、輕量化進程的加快,車輛在運行過程中,各種機械部件都會產生振動,由此會產生噪音,而且振動的強度直接影響到產生噪聲的強弱。軌道車輛車廂內噪聲也是影響環境的因素,同時噪聲也是評定軌道車輛舒適度的一項重要指標;列車高速運行時規定一等車內的噪聲不超過65dB,二等車不超過68dB;而時速300km/h的軌道車輛在運行過程中,車輛內部的噪聲達到70dB以上;車輛噪聲超標,對車內乘車舒適性和聲學環境舒適性造成嚴重影響;為了為旅客提供更舒適的出行環境,滿足新頒布的《25型客車防腐涂裝工藝規范》內容要求,需要選擇出隔音效果更好的隔音材料。

    軌道車輛及其涂裝施工都需要提高環保性能,多功能水性阻尼涂料體系的使用不僅提高操作員工涂裝施工的職業健康水平、降低施工過程VOC的排放,還能適應日益嚴格的環保法規;多功能水性阻尼涂料體系以其優異的隔音、減震、降噪、保溫、阻燃、環保的特點,在軌道車輛領域具有較高的推廣應用價值。

    1多功能水性阻尼涂料體系

    軌道車輛運行時,車內會產生噪聲;主要來源于輪軌噪聲、氣動噪聲及設備件噪聲向車內的傳播。其傳播途徑主要有兩個:一是通過車體和門窗上的縫隙直接傳入車內;二是車外輪軌噪聲、設備件噪聲以振動的形式傳播到車體內部;降低這種振動噪聲普遍采用的方法是在振動構件上緊貼或噴涂一層高阻尼的材料。通過涂裝阻尼材料,一方面增加車體的振動衰減,降低聲輻射,控制固體聲;另一方面隔離外部噪聲往車體內部傳播。

    1.1振動的特性

    人體感覺的振動頻率分為3段:低頻段為30Hz以上;中頻段為30~100Hz;高頻段為100Hz以上。人體對振動的感覺還與振幅有關。

    Z有害的振動頻率是與人體某些器官的固有頻率吻合的頻率,如人體在6Hz左右,內腔在8Hz左右,頭部在250Hz左右,神經中樞在250Hz左右。低于2Hz的振動非常危險。

    1.2阻尼減振原理

    多功能水性阻尼涂料是一種主動降噪材料,其原理是將振動機械能轉化為熱能耗散掉,即從聲(振)源上有效地控制振動和噪聲。

    振動系統阻尼大小常用系統損耗因數來度量;其定義為:薄板振動時每周期內損耗的能量E與系統的Z大彈性勢能EP之比除以2π。阻尼因子越大,阻尼溫域越寬,則材料的阻尼性能越好。

    1.3阻尼涂料

    多功能水性阻尼涂料體系是以水為分散介質,環保性能符合相關法律法規的要求;阻尼涂料實現了在-20℃~60℃的環境下,復合損耗因數大于0.08的阻尼效果,具有寬溫域高阻尼及良好的機械性能,完全滿足TB/T2932-1998《鐵路機車輛阻尼涂料供貨技術條件》內容的要求,適用于軌道車輛車體的減振降噪。

    2多功能水性阻尼涂料施工介紹

    2.1多功能水性阻尼涂料施工前處理

    阻尼涂料涂裝前處理在整個施工工藝中屬于基礎工序。其處理過程中存在帶有潛伏性,了解前處理中的常見缺陷及其形成原因、解決方法等,對提高涂裝前處理質量,延長阻尼涂料壽命都有著重要意義。阻尼涂料涂裝前處理需要注意:

    為保證阻尼涂料性能,涂裝前須徹底清除粘附在車體施工區域上的任何沾污物;尤其注意清除油污,油污的存在會對阻尼涂料附著力造成非常不利的影響;

    軌道車輛車體表面需要防止凝結水,一旦出現應擦除干凈;同時施工過程中也需避免因冷凝、滲、漏等原因造成車體表面沾水;

    對于軌道車輛碳鋼部件表面應刷涂環氧防銹底漆后涂裝阻尼涂料;鋁合金、不銹鋼部件表面一般不需要刷涂環氧防銹底漆,可直接噴涂阻尼涂料;

    由于阻尼涂料干燥后極難清理,為了防止對軌道車輛造成污染,施工前需進行必要的防護,以減少后續整潔的工作量;

    阻尼涂料施工環境必須沒有空氣污染物以及不利天氣的影響,施工環境條件是:溫度:15℃~35℃,相對濕度:30%~85%;

    2.2多功能水性阻尼涂料施工工藝

    2.2.1人員方面

    阻尼涂料施工作業操作人員必須持有國家勞動和社會保障部統一印發的油漆工初級及以上職業資格證書,經技術部門理論、實做培訓,考核合格后由人力部頒發上崗證書。

    2.2.2設備方面

    阻尼涂料施工所需主要設備,如表1所示。

涂料

表1阻尼涂料施工設備清單

    2.2.3工藝方面

    施工前須使用電動攪拌器將阻尼涂料攪拌均勻,可防止因人為操作因素給材料性能造成的波動。

    使用固瑞克噴涂機進行阻尼涂料噴涂,施工厚度要達到設計厚度時,一般采用逐層增厚的施工方式。第一道施工保持濕膜厚度在2mm以內為宜;待完全干透后進行第二遍施工,施工厚度可酌量增加;在材料完全干燥后,濕膜厚度會有一定變化,一般情況下:干膜厚度=濕膜厚度×固含量;

    阻尼涂料兩道施工的間隔時間因噴涂的厚度、季節因素等而異,但應盡量保持在12小時以上;

    如有裝飾性要求,可噴涂、刷涂或滾涂面漆,一般車外底架部位噴涂面漆,車內部位不進行面漆噴涂。

    2.2.4技術指標

    多功能水性阻尼涂料技術指標詳見表2。

涂料 

表2阻尼涂料技術指標

    3多功能水性阻尼涂料優勢

    根據多功能水性阻尼涂料的生產過程及結果,軌道行業使用多功能水性阻尼涂料具有以下優勢:

    3.1阻尼涂料的環保安全優勢

    多功能水性阻尼涂料是一種環境友好的新型環保材料;以水為溶劑,無毒、無異味,施工過程不污染環境,無有毒有害物質揮發,在降低軌道車輛環境噪聲污染的同時不對環境造成二次傷害;

    多功能水性阻尼涂料是一種安全保證的材料;不會傷害施工環境中人員健康,而且不燃,防火性能良好;干膜的阻燃性好,減少了火災隱患的發生。

    3.2阻尼涂料的減振降噪效果優勢

    多功能水性阻尼涂料具有卓越的阻尼性能;通過優化內在性能,阻尼涂料的減振降噪性能及穩定性方面得到大幅度的提升;

    多功能水性阻尼涂料從根源治理噪聲,效果顯著;不僅有明顯的降噪效果,而且對于振動的減少作用同樣十分明顯,振動可減少60%-80%;

    多功能水性阻尼涂料施工后具有極強的附著力。

    3.3阻尼涂料的施工性優勢

    多功能水性阻尼涂料的單組份設計讓操作更簡便;可以提高施工質量的穩定性,并使得施工效率極大提升;

    多功能水性阻尼涂料可以厚涂施工、干濕界面均可施工,同時可以機械施工,施工效率顯著增加,而且降低材料浪費。

    3.4阻尼涂料的其他優勢

    多功能水性阻尼涂料還具有易于維護的特點;阻尼涂料減振降噪功能一般可以覆蓋所軌道車輛的壽命周期;后續使用不當原因造成局部的破損時維護也極為簡單。

    4結語

    終上所述,在軌道車輛生產過程中,多功能水性阻尼涂料體系具有防火、防腐、降噪性能優越、易于施工的優勢。隨著軌道車輛行業的發展和科技的進步,多功能水性阻尼涂料作為一種功能性涂料,對其要求也將越來越高,除了滿足軌道車輛減振降噪、防火防腐的設計要求外,還需向著高性能、寬溫域、智能化、精細化的發展;同時要提升軌道車輛及涂裝生產環保性能,進一步做到輕量化、環境友好和節能減排,建立軌道車輛“綠色、環保、低碳”的生產模式。


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