魏國升　周磊

摘要：本文研究了輥涂鋁板作為方艙復(fù)合材料夾芯板的蒙皮在方艙上的應(yīng)用，通過環(huán)境測(cè)試、力學(xué)測(cè)試及電磁屏蔽測(cè)試深入研究了輥涂鋁板在粘接和涂覆方面的性能，結(jié)果表明輥涂鋁板不僅能顯著提高方艙的粘接和涂覆性能，而且提高了粘接效率和涂覆效率，性能穩(wěn)定可靠，在方艙復(fù)合材料夾芯板的實(shí)際生產(chǎn)和售后修補(bǔ)時(shí)，簡(jiǎn)便高效。

關(guān)鍵詞：方艙;復(fù)合材料夾芯板;環(huán)氧/聚氨酯涂層;鋁板;粘接;涂覆;售后

1、前言

方艙作為一種可移動(dòng)的高機(jī)動(dòng)承載平臺(tái)，在軍民用方艙的各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。蒙皮的粘接和涂覆等理化工序?qū)Ψ脚摰纳a(chǎn)和應(yīng)用影響很大。傳統(tǒng)的方艙復(fù)合材料夾芯板采用普通鋁板，經(jīng)過表面處理，比如打磨、硅烷氧化、化學(xué)氧化等提高粘接性能，但難免存在灰塵、環(huán)保、費(fèi)工費(fèi)時(shí)等現(xiàn)實(shí)問題，并且表面處理時(shí)效過期或處理不到位，會(huì)在粘接區(qū)域形成弱邊界層，對(duì)粘接性能影響很大。一般方艙需要涂覆底漆和面漆，底漆需要極強(qiáng)度附著力和防腐蝕性，耐水、耐磨、耐化學(xué)性和熱穩(wěn)定性，底漆不穩(wěn)定對(duì)整個(gè)涂覆質(zhì)量影響巨大，處理不到位，很容易造成蒙皮銹蝕、漆層鼓包和脫落等嚴(yán)重影響表觀和使用的問題，為此，傳統(tǒng)工藝必須將鋁板打磨到位，多次打磨、刮膩?zhàn)?、噴漆，造成粉塵很大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)工人噴涂技能要求較高且噴涂缺陷較多。當(dāng)方艙受到外力損壞時(shí)，需要更換蒙皮，采用以上傳統(tǒng)的方法，工序繁瑣，周期長(zhǎng)，隱患大。輥涂鋁板是一種在普通鋁板表面預(yù)涂覆環(huán)氧或聚氨酯涂層的一類鋁板，涂層細(xì)膩，厚度均勻適中，但目前在方艙生產(chǎn)中鮮有應(yīng)用，本文通過研究輥涂鋁板在方艙夾芯板蒙皮上的替代應(yīng)用，解決目前在粘接和涂覆上的瓶頸問題，特別是售后修補(bǔ)蒙皮時(shí)，經(jīng)過簡(jiǎn)單處理便可快速更換，本文通過全方面論證試驗(yàn)驗(yàn)證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和品質(zhì)，以便在方艙行業(yè)全面推廣應(yīng)用。

2、試驗(yàn)部分

2.1樣件準(zhǔn)備

輥涂鋁板（樣片）若干;輥涂鋁板復(fù)合材料夾芯板（樣板）若干，用膠黏劑將輥涂鋁板與芯材復(fù)合固化;輥涂鋁板方艙（樣艙）1臺(tái);制樣時(shí)輥涂鋁板表面無需表面處理，只需丙酮擦拭干凈即可。

2.2主要儀器及設(shè)備

鹽霧箱、高低溫濕熱試驗(yàn)箱、日照熱效應(yīng)試驗(yàn)設(shè)備、電子萬能拉力機(jī)、劃格器、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀及天線。

2.3試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及試樣制備

2.3.1粘接和涂層的環(huán)境試驗(yàn)

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GJB150-2009。1）鹽霧樣片：1.0×300×300mm ?5件;2）交變濕熱樣片：50×800×800mm ?3件;3）高低溫樣板：50×800×800mm ?3件;4）日照試驗(yàn)樣艙：1600×1600×1600mm 1臺(tái)。

2.3.2粘接和涂層的力學(xué)試驗(yàn)

1）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB7124-2008，常溫拉伸剪切樣片 1.0×25×100mm 5件;2）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1457-2005，滾筒剝離樣板50×30×600mm 5件;3）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GJB2093A-2012，樣板沖擊試驗(yàn)50×600×600 mm 3件;4）試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB1764&GB/T9286-1998，漆膜厚度及附著力樣片0.8×100×100mm 5件。

2.3.3涂層的電磁屏蔽試驗(yàn)

試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB12190，樣艙1600×1600×1600mm 1臺(tái)。

3、試驗(yàn)結(jié)果

3.1粘接和涂層的環(huán)境試驗(yàn)

鹽霧試驗(yàn)（1000h）后觀察樣片涂層表面均無鼓包、掉漆、粉化等表面缺陷，表明涂層致密均勻，耐鹽霧優(yōu)良。

交變濕熱（30℃～35℃×48h 92%～98%（RH））、高低溫（70℃×48h&-55℃×24h）、日照試驗(yàn)（96℃×4h）后，觀察樣板表面涂層無粉化、鼓包、掉漆等表面缺陷;樣板均無空洞、脫層等現(xiàn)象，表明輥涂鋁板在濕熱、極端高溫、低溫下的粘接具有良好的延伸性和穩(wěn)定性。綜上環(huán)境試驗(yàn)，說明輥涂鋁板的粘接和涂層具有優(yōu)良的環(huán)境穩(wěn)定性。

3.2 粘接和涂層的力學(xué)試驗(yàn)

膠黏劑樣件拉伸剪切強(qiáng)度為14.4MPa，大于要求的10.6MPa，且膠層的破壞形式為混合破壞，表明涂層粘接效果優(yōu)良;膠黏劑樣板的滾筒剝離強(qiáng)度11.3 N.mm/mm，芯材撕裂，膠層未破壞，且涂層未剝落，表明粘接和涂層在靜態(tài)力學(xué)條件下具有良好的韌性;樣板沖擊試驗(yàn)后蒙皮凹陷處漆層和膠層未脫落，表明粘接和涂層在動(dòng)態(tài)力學(xué)條件下具有良好的韌性;樣片漆膜厚度20～25μm，附著力0級(jí)，進(jìn)一步表明涂層與鋁板結(jié)合力優(yōu)良。通過以上力學(xué)試驗(yàn)測(cè)試表明，輥涂鋁板的粘接和涂層具有良好的力學(xué)穩(wěn)定性。

3.3涂層的電磁屏蔽測(cè)試

在150KHz～18GHz的頻率測(cè)試范圍內(nèi)，廂體在側(cè)門上選擇1～10個(gè)點(diǎn)（圖）及側(cè)門與端板搭接處的電磁屏蔽效能均≥40dB（水平、垂直），滿足方艙Ⅲ級(jí)屏蔽的要求，表明輥涂鋁板在電磁屏蔽搭接處的涂層經(jīng)過簡(jiǎn)單的打磨、清潔后可以有效去除，在金屬零件間形成電通路，可以應(yīng)用于電磁屏蔽方艙的使用。

4、結(jié)論

輥涂鋁板的各項(xiàng)測(cè)試表明粘接和涂層質(zhì)量穩(wěn)定，在方艙的實(shí)際生產(chǎn)中優(yōu)勢(shì)明顯，省時(shí)省力，能提升工作環(huán)境，降低能耗和成本，有效提高粘接效率和涂覆效率。在售后修補(bǔ)時(shí)，無需打磨，只需簡(jiǎn)單表面處理便可快速修補(bǔ)蒙皮，且有效提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，通過進(jìn)一步改進(jìn)工藝方法可滿足不同項(xiàng)目的實(shí)際生產(chǎn)，因此對(duì)輥涂鋁板的應(yīng)用必須進(jìn)行全面推廣。