水贴膜转印技术在飞行员保护头盔上的应用研究

刘于思

航宇救生装备有限公司 湖北 襄阳 441003

1 基本概念

随着武器装备的不断发展，现代部队对头盔等产品的外观提出了更高的要求，不再仅仅满足于单一的油漆颜色，对头盔表面的图案提出了新的要求。近年，某现役部队飞行员装备个性化定制就提出采用一种工艺技术，称为水转印。水转印是一种新兴的、环保、高效的印刷技术，其最大特点之一是能在不规则曲面（非平面）上实现多彩图案的转移印刷，较为适合我公司头盔外壳等不规则曲面零件的表面印刷。

水贴膜转印是利用水的活化作用将水转印载体薄膜上的图文完整地转移到承印物表面上的工艺。其基本工艺流程就是在油漆之后，将用清水充分浸泡之后的水标转印膜展平铺贴在待转印区域，调整好位置后，将膜紧贴在制品上，排除气泡，静置晾干或烘干。待干燥且凉透后撕去表面的载体膜，最后喷涂保护清漆[1]。

2 承印物基体和表面处理

水贴膜承印物即头盔外壳和保护盖。对头盔和保护盖，一般是采用油漆喷涂的方式进行表面处理。用于涂装在外壳上的油漆一般要按照下列步骤进行：打磨、喷底漆、刮腻子、喷中间漆、点补、喷面漆。

3 水贴膜转印技术

具体操作工艺流程简介如下：

生产准备-贴膜-烘干-撕保护膜-喷清漆。

其中，重要的步骤在于贴膜、烘干、撕保护膜这三步。贴膜先将水贴纸放入清水中1-2min。用白细布擦拭外壳表面贴膜位置。将水贴纸从清水中取出，一端与外壳接触，用左手压住，右手轻轻拿出贴膜图案下方的离型纸。将离型纸和图案脱离后，轻轻移动图案膜，使图案膜平整光滑附着在外壳表面。用橡胶刮板轻轻刮拭图案膜，将水泡和气泡赶出，用白细布将水擦拭干净。烘干时将贴好图案的外壳放置在烘房内烘干，烘房内温度为40～60℃，烘干时间为10min。或者将外壳停放24小时自然晾置。之后轻轻撕去图案表面的保护膜，要求动作不能过大过快，保证图案完整。在外壳表面均匀喷涂一层配好的清漆，在室温下静置干燥24h，或者在85±10℃条件下干燥1h[2]。

4 技术主要内容

4.1 水转印技术主要用途

水转印技术一方面是为定制型号产品服务，另一方面，其中的新材料等也为其他产品服务，新工艺方法也为其他产品提供了借鉴和参考。

4.2 主要内容和特点

4.2.1 新的工艺研究工作。这种全新的水转印图案贴图方式在我公司历史上从未采用过，因此，进行了新工艺的研究工作。

4.2.2 工艺工作中的技术难点攻关工作。研制初期，该产品存在的问题很多，首次生产时，第一批图案的贴图成功率不高，图案浪费较多。经过项目攻关，一步一个台阶，通过半年的工艺攻关，使问题基本得到解决[3]。

5 新工艺研究

在引用水转印技术之前，技术人员对现有的外壳和保护盖油漆体系进行了工艺性试验，旨在研究该油漆体系与水贴膜转印图案和保护清漆的兼容性和结合力。经过反复的贴图、撕保护膜、喷清漆试验，证明转印图案与丙烯酸聚氨酯油漆结合性、附着性较好，图案牢固附着在油漆层的表面，停放24h后观察，图案不会渗透、不存在扩散现象，不存在图案边缘起翘现象。按照设计技术规范的要求，把完整贴图并喷涂清漆之后的外壳和保护盖送试验部进行环境试验考核，试验结果符合设计要求，漆层无裂纹、无起皮、图案牢固、完整，油墨保持原样，无扩散、无渗透。这一切试验结果表明，我们探索的油漆体系和水转印图案油墨颗粒可以完美匹配，证明水贴膜转印技术可以成功支持个性化定制的要求，不存在技术上的后顾之忧。

6 技术创新关键点

6.1 水转印加工方法的研究

首次应用了水转印方法进行贴图转印，解决了传统的头盔单一的油漆涂装方式。为航宇公司的军品工艺技术和制造加工增加了一个全新的工种。对于工艺技术的提升和创新研究起到了极大的推动和表率作用。同时，提高了头盔产品的个性化和新颖性。此外，对飞行员个人头盔装备进行了品牌策划，使装备的舒适性以及外观形象有很大的提高。

6.2 清漆

清漆这种材料在复合材料产品油漆喷涂加工上也属首次应用。该产品具有附着力强、易干燥、易施工等特点，搭配固化剂可以赋予外壳极佳的装饰性能和感官效果。经过工艺性试验，这种清漆可以推广到其他非金属零件表面涂装保护。

7 与国内外同类技术的综合比较

国内军品头盔此前未采用过水转印贴膜技术，只是有一些私企厂家在自行加工民用产品时运用过该技术。然而，军品的技术要求相对于普遍只注重外观的民用产品，自然是严苛了许多，经历了各种严苛的环境试验考核，水转印技术加工的图案仍然能够完好地附着在外壳表面，说明我公司掌握的水转印贴膜技术在同行业内处于领先水平。

8 推广情况

水贴膜转印技术已经将清漆被推广应用到了某型个性化定制头盔产品上，图案作了改变，但工艺技术得到了传承和延续。

水贴膜转印技术具有良好的应用前景。

9 结束语

水贴膜转印技术的应用，有效地回应了部队飞行员提出的需求，使飞行员的头盔不仅仅具备一般保护头盔的个体防护性能，在新颖化和个性化上，使产品遥遥领先国内外其他军品型号。技术的应用不仅提升了个体防护装备品质，而且形成了个体防护装备的具有核心竞争力的关键技术，一举扭转了个体防护产品在竞争中的不利局面。为公司大幅度提升了个体防护产品的利润。把该产品的制造水平提高了一个平台，具有里程碑的意义。