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迷彩偽裝涂料噴涂工藝研究及應用1·引言 目前各國對偽裝涂料的研究都十分重視,不僅是軍事裝備,一些露天作業(yè)的民用商業(yè)設施,也常常用偽裝涂料進行涂覆。市場對偽裝涂料的需求正日益增大。我國對軍事裝備實行偽裝裝飾已有相當長的時間,但一直是采用草綠色或其它單色偽裝涂料將裝備涂覆成與活動地區(qū)的自然背景相一致的顏色。本廠的軍事電子產(chǎn)品的室外部分,過去一直采用紅白相間的噴涂工藝。但是由于軍事技術的發(fā)展,現(xiàn)代偵察技術的進步,特別是紅外線夜瞄、紅外線攝影及微電子探測技術的發(fā)展,對產(chǎn)品的外表涂裝不僅要求有良好的防護性能,更要能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的需要,因此,把迷彩偽裝涂料及應用作為重點研究對象。 國內(nèi)外在軍事裝備上應用最多的是防近紅外偵察的變形迷彩涂料,該涂料除具有一般涂料的防護性和裝飾性外,還具有迷彩變形作用。變形迷彩涂料可根據(jù)目標所處的自然背景或活動地域的不同(草原、山地、雪地、荒地、荒漠、丘陵、森林等),采用單色或多色迷彩斑點,以歪曲目標外形特征。因變形迷彩涂料的涂膜與自然背景對近紅外光的反射率相同,所以在紅外探測下,目標與自然背景融為一體,進而起到偽裝的作用。偽裝涂料涂膜的顏色有黃綠、中綠、深綠、黃土、沙土、桔草、灰土、褐土、白。偽裝涂料按適應波段可分為可見光、近紅外偵察偽裝涂料和防雷達波偵察偽裝涂料。目前國內(nèi)外對防可見光、近紅外偵察偽裝涂料的研究與應用較普遍。后2種偽裝涂料尚處于研究階段,用量較少。目前國內(nèi)已研制的偽裝涂料有聚丙烯酸樹脂涂料、醇酸樹脂涂料、過氯乙烯樹脂涂料、聚氨酯改性氯乙烯迷彩涂料等。 2·偽裝機理 為適應實戰(zhàn)需要,野外地面站車載電子裝備、背負式電子裝備需要涂覆防可見光、近紅外偽裝涂層,把本身目標在自然背景中偽裝起來,在戰(zhàn)場上能實現(xiàn)保存自已,迷惑敵人的目的?梢姽鈧窝b就是把目標顏色與它所處的背景顏色融為一體。物體表面顏色常用色彩和亮度表示,主要取決于物體表面對光的反射。而近紅外區(qū)雖然緊靠可見光波段,但仍屬不可見光波區(qū),不存在顏色色彩差別,只有亮度差別。因而近紅外偽裝就在于使目標與背景的近紅外亮度系數(shù)盡可能接近,從而減少兩者亮度對比,避免被紅外偵察所辨認。 3·偽裝涂料性能要求 偽裝涂料應有良好的偽裝性能和防護性。偽裝性能通常指光譜反射率和光澤。 防可見光、近紅外溶劑型偽裝涂料由天然和合成樹脂、特種顏料、增塑劑等組成,具有防可見光近紅外偽裝和防護性能,用于車輛、火炮、坦克等技術兵器及固定目標的迷彩偽裝。涂層干膜厚度至少為46μm時才具有近紅外偽裝功能,它應滿足以下要求: ⑴涂料與裝備表面有優(yōu)良的附著力(無膩子層2級或2級以上;有膩子層3級或3級以上)。 ⑵涂膜有優(yōu)良的耐候性和耐溫性,不粉化、不龜裂、抗變色。 ⑶具有良好的耐化學介質(zhì)腐蝕性,防霉菌(以型式試驗報告為準)。 ⑷涂膜無鏡面反射,無光(光澤在40%以下)或半光(光澤在40%~60%)。 4·迷彩斑點圖案的設計 偽裝圖形通常稱迷彩偽裝(根椐目標性質(zhì)和背景特點通常分為保護迷彩(單色迷彩)、變形迷彩和仿造迷彩)。迷彩斑點圖的設計不僅要求色彩與所在地區(qū)環(huán)境的顏色協(xié)調(diào),而且還要能歪曲、改變目標的外形特征。對于顏色單調(diào)的背景,例如:沙漠、雪原,宜采用單色或雙色迷彩;對于復雜的背景,例如:夏季熱帶森林、山地丘陵地區(qū),宜采用深淺顏色相混雜的三色、四色迷彩,而且各色斑點面積大小不等。設計迷彩斑點的一般原則是: ⑴根椐使用地區(qū)的環(huán)境背景,選用所用迷彩斑點的顏色,并確定各斑點的面積比例。如北方林地型(GJB798—90):綠色(EG1456)40%、土色(SE2635)30%、綠色(DG0730)30%。 ⑵在選用的迷彩圖案中,保護色與對比色之間的亮度對比不小于0.4,各斑點顏色與背景色之間的亮度對比要不小于0.2。 亮度對偽裝影響最大,是最重要的偽裝性能,常用目標和背景的亮度對比值K表示: K=ΔL/L背⑴ 式中:ΔL———研究目標和背景的亮度系數(shù)差;L背———背景的亮度系數(shù)。 ⑶確定各迷彩斑點的尺寸大小,可用下式計算: 當K≥0.4時,A=(2.5~3)D/3400⑵ 當0.2<K<0.4時,A=(3~4)D/3400⑶ 式中:A———斑點可見尺寸; K———斑點亮度對比值; D———觀察距離(對陸軍裝備實施變形迷彩設計目視觀察距離一般為800~3000m)。 ⑷在目標表面配置迷彩斑點,保護色和對比色斑點應交錯配置,各占不同的面積比例。例如:要設計北方夏季林地型斑點,應以綠色和深綠色為主,黃土色和灰土色為次;北方秋季草原型迷彩斑點應以黃土色和褐土色為主,綠色為次。而且在目標表面配制時,各個顏色的斑點要互相交錯。 ⑸對于相同顏色的斑點,應采用形狀不同、大小不相等的曲線圖形,而且每個斑點所在的位置不得前后左右上下對稱。當斑點圖從目標的某一個表面延伸到另一個表面時,斑點的輪廓線不得與目標的各個棱線垂直或平行。 ⑹在目標的凸出部位及頂部、孔、口等部位要配置暗斑點,凹進部位要配置亮斑點,且斑點的中心不要與上述部位的頂點或中心相重合,輪廓線也不要重疊。以南方林地型為例,用主戰(zhàn)坦克的俯視圖來設計迷彩斑點,斑點的尺寸大小在0.72~2.70m,以坐標紙上的示值為圖示比例畫圖(見圖1)。 5·過程控制 5.1迷彩圖形涂覆程序 ⑴根椐產(chǎn)品所處的工作環(huán)境確定迷彩斑點的顏色及面積百分比。 ⑵根椐產(chǎn)品的具體形狀設計迷彩斑點的形狀。 ⑶按所確定的比色大樣,調(diào)配涂料。 ⑷在產(chǎn)品上實施迷彩涂覆,首先涂覆保護色,然后逐一涂覆不同顏色的斑點。涂覆順序是先淺色后深色,每涂覆1種顏色圖案時應注意隔離保護不需涂覆的部位,2種顏色交界處要盡量避免混色。對于形狀簡單的產(chǎn)品用硬紙板先設計斑點,同色做成鏤空狀,在噴涂時用膠帶固定在產(chǎn)品上,然后依次由淺色到深色噴涂。而對于形狀復雜的產(chǎn)品,在產(chǎn)品表面用粉筆畫迷彩斑點,用紙隔離不噴涂部位。在噴涂過程中,對于接縫處要壓實,以防涂料液飛濺。 5.2噴涂工藝流程 噴涂工藝流程如下:工件前處理→噴底涂料→烘干→補刮膩子→噴保護色→烘干→噴迷彩斑點→烘干→檢驗→包裝 5.3噴涂工藝細則 ⑴自驗:按圖紙要求進行。 ⑵前處理:去油、去灰,用200#汽油清洗工件,用壓縮空氣吹干工件。用噴砂法或酸洗除銹。 ⑶噴底漆:H06-2環(huán)氧鋅黃底漆、H06-3環(huán)氧鋅黃自干底漆或X06-1乙烯磷化底漆。 ⑷干燥:自干或低溫烘干(60~80℃,2~3h)。 ⑸補刮膩子:對表面不平處補刮膩子,然后打磨。 ⑹噴保護色:中綠色,按JG8-057典型工藝進行。施工黏度:18~20s(涂-4杯,23℃);溶劑:專用稀料,在不斷攪拌下,將涂料調(diào)至規(guī)定黏度后,靜置20~30min,用160#銅絲網(wǎng)過濾后噴涂;施工相對濕度:30%~70%;施工溫度:12~35℃; 一般噴涂2~3道,2道之間間隔時間為30min。 ⑺噴迷彩斑點:根椐產(chǎn)品的具體形狀,依據(jù)所設計的迷彩斑點噴涂,依次由淺到深,隔離保護不需噴涂的部位。 ⑻檢驗: ●斑點的顏色應符合GJB798第5章的規(guī)定; ●斑點的長度和寬度變化量在±0.05m以內(nèi); ●單個斑點的輪廓線位置偏移量在±0.1m以內(nèi); ●無流掛、咬底、泛白、漏涂、顏色錯涂等缺陷; ●各顏色所占比例的變化量在±5%以內(nèi)。 ⑼包裝:單件,用紙包裝。 6·幾種變形迷彩涂料 6.1丙烯酸樹脂迷彩涂料 丙烯酸樹脂迷彩涂料由(甲基)丙烯酸酯共聚樹脂、顏料、助劑及有機溶劑調(diào)制而成,本產(chǎn)品具有良好的防潮性、耐水性、附著力、耐沖擊性、柔韌性,優(yōu)異的耐候性,對濕熱帶氣候良好的穩(wěn)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鋅黃環(huán)氧自干底漆,底材須經(jīng)磷化處理。各色丙烯酸偽裝無光磁漆測試技術指標見表1。 屬、塑料、橡膠、木材等都有很好的黏結強度。過氯乙烯迷彩涂料加入的聚氨酯改性劑,是一種單組分的透明聚合物,是用多異氰酸酯、低級多元醇和干性油經(jīng)縮合脫水制備的。試驗證明:它與過氯乙烯樹脂的混溶性很好,按一定比例與過氯乙烯迷彩涂料混合使用。聚氨酯改性的過氯乙烯迷彩涂料的涂覆是將迷彩涂料液與改性劑混合均勻后,加入5%~8%的專用稀釋劑,調(diào)整到噴涂施工黏度,再放置5~8min后進行。 7·結語 通過近2年對偽裝涂料的研究,對它的各項性能及在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展有了詳細的了解,并且通過反復試驗,已經(jīng)掌握了它的施工工藝。雖然目前本廠軍品還未能實施迷彩噴涂,但很多軍工單位已實施迷彩涂覆。近十幾年來,我國對偽裝涂料的研究也取得了長足的發(fā)展,并已廣泛應用于部隊裝備,尤其是陸軍和空軍。現(xiàn)在我們已做好這方面的技術儲備,為將來適應市場做好準備,因為偽裝涂覆不但能改進產(chǎn)品的外表裝飾和性能指標,而且將大大提高本廠軍品在市場上的競爭力,給企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。 |