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迷彩伪装涂 料喷涂工艺研究及应用

发表时间:2017-04-05    责任编辑:中邦化工    浏览:
1、引言
    目前各国对 伪装涂料的研究都十分重视,不仅是军事装备,一些露天作 业的民用商业设施,也常常用伪 装涂料进行涂覆。市场对伪装 涂料的需求正日益增大。我国对军事 装备实行伪装装饰已有相当长的时间,但一直是采 用草绿色或其它单色伪装涂料将装备涂覆成与活动地区的自然背景相一致的颜色。本厂的军事 电子产品的室外部分,过去一直采 用红白相间的喷涂工艺。但是由于军 事技术的发展,现代侦察技术的进步,特别是红外线夜瞄、红外线摄影 及微电子探测技术的发展,对产品的外 表涂装不仅要求有良好的防护性能,更要能满足 现代战争的需要,因此,把迷彩伪装 涂料及应用作为重点研究对象。
    国内外在军 事装备上应用最多的是防近红外侦察的变形迷彩涂料,该涂料除具 有一般涂料的防护性和装饰性外,还具有迷彩变形作用。变形迷彩涂 料可根据目标所处的自然背景或活动地域的不同(草原、山地、雪地、荒地、荒漠、丘陵、森林等),采用单色或 多色迷彩斑点,以歪曲目标外形特征。因变形迷彩 涂料的涂膜与自然背景对近红外光的反射率相同,所以在红外探测下,目标与自然 背景融为一体,进而起到伪装的作用。伪装涂料涂 膜的颜色有黄绿、中绿、深绿、黄土、沙土、桔草、灰土、褐土、白。伪装涂料按 适应波段可分为可见光、近红外侦察 伪装涂料和防雷达波侦察伪装涂料。目前国内外 对防可见光、近红外侦察 伪装涂料的研究与应用较普遍。后2种伪装涂料 尚处于研究阶段,用量较少。目前国内已 研制的伪装涂料有聚丙烯酸树脂涂料、醇酸树脂涂料、过氯乙烯树脂涂料、聚氨酯改性 氯乙烯迷彩涂料等。
 
2、伪装机理
    为适应实战需要,野外地面站 车载电子装备、背负式电子 装备需要涂覆防可见光、近红外伪装涂层,把本身目标 在自然背景中伪装起来,在战场上能 实现保存自已,迷惑敌人的目的。可见光伪装 就是把目标颜色与它所处的背景颜色融为一体。物体表面颜 色常用色彩和亮度表示,主要取决于 物体表面对光的反射。而近红外区 虽然紧靠可见光波段,但仍属不可见光波区,不存在颜色色彩差别,只有亮度差别。因而近红外 伪装就在于使目标与背景的近红外亮度系数尽可能接近,从而减少两 者亮度对比,避免被红外 侦察所辨认。
3、伪装涂料性能要求
    伪装涂料应 有良好的伪装性能和防护性。伪装性能通 常指光谱反射率和光泽。
    防可见光、近红外溶剂 型伪装涂料由天然和合成树脂、特种颜料、增塑剂等组成,具有防可见 光近红外伪装和防护性能,用于车辆、火炮、坦克等技术 兵器及固定目标的迷彩伪装。涂层干膜厚度至少为46μm时才具有近 红外伪装功能,它应满足以下要求:
    ⑴涂料与装备 表面有优良的附着力(无腻子层2级或2级以上;有腻子层3级或3级以上)。
    ⑵涂膜有优良 的耐候性和耐温性,不粉化、不龟裂、抗变色。
    ⑶具有良好的 耐化学介质腐蚀性,防霉菌(以型式试验报告为准)。
    ⑷涂膜无镜面反射,无光(光泽在40%以下)或半光(光泽在40%~60%)。
4、迷彩斑点图案的设计
    伪装图形通 常称迷彩伪装(根椐目标性 质和背景特点通常分为保护迷彩(单色迷彩)、变形迷彩和仿造迷彩)。迷彩斑点图 的设计不仅要求色彩与所在地区环境的颜色协调,而且还要能歪曲、改变目标的外形特征。对于颜色单调的背景,例如:沙漠、雪原,宜采用单色 或双色迷彩;对于复杂的背景,例如:夏季热带森林、山地丘陵地区,宜采用深浅 颜色相混杂的三色、四色迷彩,而且各色斑 点面积大小不等。设计迷彩斑 点的一般原则是:
    ⑴根椐使用地 区的环境背景,选用所用迷 彩斑点的颜色,并确定各斑 点的面积比例。如北方林地型(GJB798—90):绿色(EG1456)40%、土色(SE2635)30%、绿色(DG0730)30%。
    ⑵在选用的迷彩图案中,保护色与对 比色之间的亮度对比不小于0.4,各斑点颜色 与背景色之间的亮度对比要不小于0.2。
    亮度对伪装影响最大,是最重要的伪装性能,常用目标和 背景的亮度对比值K表示:
    K=ΔL/L背⑴
    式中:ΔL———研究目标和 背景的亮度系数差;L背———背景的亮度系数。
    ⑶确定各迷彩 斑点的尺寸大小,可用下式计算:
    当K≥0.4时,A=(2.5~3)D/3400⑵
    当0.2<K<0.4时,A=(3~4)D/3400⑶
    式中:A———斑点可见尺寸;
    K———斑点亮度对比值;
    D———观察距离(对陆军装备 实施变形迷彩设计目视观察距离一般为800~3000m)。
    ⑷在目标表面 配置迷彩斑点,保护色和对 比色斑点应交错配置,各占不同的面积比例。例如:要设计北方 夏季林地型斑点,应以绿色和 深绿色为主,黄土色和灰土色为次;北方秋季草 原型迷彩斑点应以黄土色和褐土色为主,绿色为次。而且在目标 表面配制时,各个颜色的 斑点要互相交错。
    ⑸对于相同颜色的斑点,应采用形状不同、大小不相等 的曲线图形,而且每个斑 点所在的位置不得前后左右上下对称。当斑点图从 目标的某一个表面延伸到另一个表面时,斑点的轮廓 线不得与目标的各个棱线垂直或平行。
    ⑹在目标的凸 出部位及顶部、孔、口等部位要 配置暗斑点,凹进部位要 配置亮斑点,且斑点的中 心不要与上述部位的顶点或中心相重合,轮廓线也不要重叠。以南方林地型为例,用主战坦克 的俯视图来设计迷彩斑点,斑点的尺寸大小在0.72~2.70m。
 5、过程控制
    5.1迷彩图形涂覆程序
    ⑴根椐产品所 处的工作环境确定迷彩斑点的颜色及面积百分比。
    ⑵根椐产品的 具体形状设计迷彩斑点的形状。
    ⑶按所确定的比色大样,调配涂料。
    ⑷在产品上实 施迷彩涂覆,首先涂覆保护色,然后逐一涂 覆不同颜色的斑点。涂覆顺序是 先浅色后深色,每涂覆1种颜色图案 时应注意隔离保护不需涂覆的部位,2种颜色交界 处要尽量避免混色。对于形状简 单的产品用硬纸板先设计斑点,同色做成镂空状,在喷涂时用 胶带固定在产品上,然后依次由 浅色到深色喷涂。而对于形状 复杂的产品,在产品表面 用粉笔画迷彩斑点,用纸隔离不喷涂部位。在喷涂过程中,对于接缝处要压实,以防涂料液飞溅。
    5.2喷涂工艺流程
    喷涂工艺流程如下:工件前处理→喷底涂料→烘干→补刮腻子→喷保护色→烘干→喷迷彩斑点→烘干→检验→包装
    5.3喷涂工艺细则
    ⑴自验:按图纸要求进行。
    ⑵前处理:去油、去灰,用200#汽油清洗工件,用压缩空气吹干工件。用喷砂法或酸洗除锈。
    ⑶喷底漆:H06-2环氧锌黄底漆、H06-3环氧锌黄自干底漆或X06-1乙烯磷化底漆。
    ⑷干燥:自干或低温烘干(60~80℃,2~3h)。
    ⑸补刮腻子:对表面不平 处补刮腻子,然后打磨。
    ⑹喷保护色:中绿色,按JG8-057典型工艺进行。施工黏度:18~20s(涂-4杯,23℃);溶剂:专用稀料,在不断搅拌下,将涂料调至 规定黏度后,静置20~30min,用160#铜丝网过滤后喷涂;施工相对湿度:30%~70%;施工温度:12~35℃;
    一般喷涂2~3道,2道之间间隔时间为30min。
    ⑺喷迷彩斑点:根椐产品的具体形状,依据所设计 的迷彩斑点喷涂,依次由浅到深,隔离保护不 需喷涂的部位。
    ⑻检验:
    ●斑点的颜色应符合GJB798第5章的规定;
    ●斑点的长度 和宽度变化量在±0.05m以内;
    ●单个斑点的 轮廓线位置偏移量在±0.1m以内;
    ●无流挂、咬底、泛白、漏涂、颜色错涂等缺陷;
    ●各颜色所占 比例的变化量在±5%以内。
    ⑼包装:单件,用纸包装。
6、几种变形迷彩涂料
    丙烯酸树脂迷彩涂料
    丙烯酸树脂 迷彩涂料由(甲基)丙烯酸酯共聚树脂、颜料、助剂及有机 溶剂调制而成,本产品具有 良好的防潮性、耐水性、附着力、耐冲击性、柔韧性,优异的耐候性,对湿热带气 候良好的稳定性,干燥迅速,易于施工。配套底漆有H06-1乙烯磷化底漆,H06-3锌黄环氧自干底漆,底材须经磷化处理。各色丙烯酸 伪装无光磁漆测试技术指标见表1。
 
 属、塑料、橡胶、木材等都有 很好的黏结强度。过氯乙烯迷 彩涂料加入的聚氨酯改性剂,是一种单组 分的透明聚合物,是用多异氰酸酯、低级多元醇 和干性油经缩合脱水制备的。试验证明:它与过氯乙 烯树脂的混溶性很好,按一定比例 与过氯乙烯迷彩涂料混合使用。聚氨酯改性 的过氯乙烯迷彩涂料的涂覆是将迷彩涂料液与改性剂混合均匀后,加入5%~8%的专用稀释剂,调整到喷涂施工黏度,再放置5~8min后进行。
7、结语
    通过近2年对伪装涂料的研究,对它的各项 性能及在国内外的现状和发展有了详细的了解,并且通过反复试验,已经掌握了 它的施工工艺。虽然目前本 厂军品还未能实施迷彩喷涂,但很多军工 单位已实施迷彩涂覆。近十几年来,我国对伪装 涂料的研究也取得了长足的发展,并已广泛应 用于部队装备,尤其是陆军和空军。现在我们已 做好这方面的技术储备,为将来适应 市场做好准备,因为伪装涂 覆不但能改进产品的外表装饰和性能指标,而且将大大 提高本厂军品在市场上的竞争力,给企业创造 可观的经济效益。
 
    作者简介:王锐锋(1971-),女,汉族,大学本科,工程师,1995年进入长岭 电气集团有限责任公司以来,担任油性涂 料材料主管工艺员,主要从事油 性涂料表面处理、材料的应用、涂覆及工艺 技术研究工作。
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