Farby podkładowe stosowane są do ochrony antykorozyjnej metalowych elementów konstrukcji pojazdu szynowego. Elementy te wykonane są zwykle ze stali albo z aluminium, w związku z czym powinny być one odpowiednio przygotowane przed gruntowaniem. W przypadku powierzchni z TWS lub laminatu nie jest konieczne zabezpieczenie antykorozyjne. Zastosowanie odpowiednich farb podkładowych poprawia jednak przyczepność kolejnych warstw farby do podłoża. Specjalne wersje farb podkładowych mają pozytywny wpływ na właściwości uniepalniające całego zastosowanego systemu malarskiego wraz z TWS.

Pierwotnie na wszystkich podłożach metalowych stosowano jednostkładnikowe, rozpuszczalnikowe alkidowe farby podkładowe. W związku z zastosowaniem dwuskładnikowych farb nawierzchniowych, tego typu farby podkładowe okazały się nieodpowiednie. Zastąpiono je przez dwuskładnikowe epoksydowe farby gruntowe, które stały się standardową farbą podkładową w przemyśle kolejowym. Tylko w przypadku tanich systemów malarskich dla wagonów towarowych stosuje się jeszcze jednoskładnikowe, rozpuszczalnikowe farby alkidowe do gruntowania.

Dwuskładnikowe epoksydowe farby podkładowe są w wersjach wodorozcieńczalnych lub rozpuszczalnikowych. Stosuje się je zarówno na podłożach stalowych jak i aluminiowych. Charakteryzują się one znacznie lepszymi właściwościami ochronnymi niż jednoskładnikowe alkidowe farby podkładowe. Produkty te są obecnie standardowymi farbami podkładowymi w przemyśle kolejowym.

W przypadku zastosowania systemu malarskiego z odpowiednim dopuszczeniem Kolei Niemieckich (DB AG) lub Kolei Francuskich (SNCF) obowiązuje zastosowanie odpowiednio zabarwionych farb podkładowych:

Koleje Niemieckie stosują wodorozcieńczalne, dwuskładnikowe epoksydowe farby podkładowe (zgodnie z normą DBS 918 300 Arkusz 2), zwykle w odcieniu koloru pomiędzy RAL 1015 a RAL 1011, zazwyczaj w kolorze RAL 1015. Rozpuszczalnikowe, dwuskładnikowe epoksydowe farby podkładowe (zgodnie z normą DBS 918 300 Arkusz 3) są reguły zabarwione w kolorze RAL 3012.

Koleje Francuskie używają zwykle farb podkładowych w kolorze zielonym (vert).

Farby międzywarstwowe stosowane są zazwyczaj do pokrywania wagonów pasażerskich, zespołów trakcyjnych, lokomotyw i tramwajów. Zadaniem powłoki pośredniej jest stworzenie jednolitej powierzchni po zagruntowaniu nadwozia pojazdu i po wyrównaniu wszelkich nierówności kitem szpachlowym. W ten sposób powstaje jednorodnie zabarwiona powierzchnia służąca jako podłoże do późniejszego malowania farbą nawierzchniową lub farbą bazową i lakierem bezbarwnym. Celem uzyskania równego wykończenia powierzchni powłoki stosuje się farbę międzywarstwową szlifowaną na gładko.

Jako typowy farby międzywarstwowe stosowne są zwykle dwuskładnikowe, poliuretanowe farby gruntowe. Sporadycznie użytkowane są tu również dwuskładnikowe farby międzywarstwowe na bazie żywic epoksydowych. Podkład pośredni może być wodorozcieńczalny lub rozpuszczalnikowy. Farby międzywarstwowe stosowane do lakierowania pojazdów szynowych charakteryzują się szybkim schnięciem, dobrą szlifowalnością i wypełnieniem nierówności. Często nie zawierają one żadnych dodatkowych pigmentów antykorozyjnych. Dlatego nie należy pokrywać nimi niezagruntowanych powierzchni metalowych.

Oprócz typowych farb międzywarstwowych istnieją również ich specjalne wersje posiadające dodatkowe właściwości uniepalniające. Są one często stosowane do lakierowania powierzchni laminatów celem uzyskania niezbędnej klasyfikacji uniepalnienia zgodnie z normą EN 45-545-2 dla całego systemu malarskiego wraz z laminatem.

Wodorozcieńczalna farba międzywarstwowa stosowana jest z reguły w trakcie prac naprawczych i podczas odświeżania powłoki. Jej zaletą jest dobra przyczepność na oszlifowanych starych powłokach malarskich. Farba ta zapobiega rozpuszczaniu się takich powłok przez rozcieńczalniki, do czego może dojść jeżeli powierzchnie te pokrywane są bezpośrednio farbami rozpuszczalnikowymi. Podkład pośredni może być pokryty zarówno wodorozcieńczalnymi jak i rozpuszczalnikowymi farbami nawierzchniowymi lub farbami bazowymi i lakierem bezbarwnym.

Norma Kolei Niemieckich (DB AG), DBS 918 300, określa RAL 1002, piaskowo-żółty jako standardowy kolor podkładu (patrz Arkusze 33, 34 i 39).

Jeśli kolor farby międzywarstwowej można dowolnie wybrać, zaleca się stosowanie jasnych, najlepiej neutralnych kolorów, np. jasnoszary (RAL 7035), biały lub piaskowożółty (RAL 1002). Kolor farby międzywarstwowj powinien być tak dobrany, aby dobrze odróżniał się od podkładu i posiadał wystarczającą siłę krycia celem tworzenia jednorodnie zabarwionej powierzchnia.

W przypadku bardzo słabo kryjących odcieni kolorów, takich jak żółty czy pomarańczowy, zastosowanie pośredniego podkładu w tym samym odcieniu może być bardzo pomocne w uzyskaniu jednolitej kolorystycznie powłoki nawierzchniowej. Skutkuje to obniżeniem kosztów lakierowania.

Zastosowanie farb nawierzchniowych uzależnione jest od typu taboru szynowego i jego podzespołów Najczęstsze rodzaje farb to:

  • jednoskładnikowe, rozpuszczalnikowe, alkidowe farby nawierzchniowe (1K AK)
  • jednoskładnikowe, rozpuszczalnikowe, alkidowe farby jednowarstwowe
  • jednoskładnikowe, wodorozcieńczalne dyspersje akrylowe (ESL i WUS)
  • dwuskładnikowe, wodorozcieńczalne lub rozpuszczalnikowe poliuretanowe farby nawierzchniowe (2K PUR)
  • dwuskładnikowe, wodorozcieńczalne lub rozpuszczalnikowe, epoksydowe powłoki grubowarstwowe (2K EP DS)
  • dwuskładnikowe, wodorozcieńczalne lub rozpuszczalnikowe, epoksydowe farby nawierzchniowe (2K EP)

Jednoskładnikowe, rozpuszczalnikowe alkidowe farby nawierzchniowe lub jednowarstwowe stosowano wcześniej do niemal wszystkich typów pojazdów szynowych. Obecnie są one używane tylko w przypadku tanich systemów malarskich do pokrywania wagonów towarowych. Ze względu na rosnące wymagania technologiczne produkty te zastąpiono dwuskładnikowymi, poliuretanowymi farbami nawierzchniowym wykorzystywanymi do lakierowania wagonów osobowych, zespołów trakcyjnych i lokomotyw.

Jednoskładnikowe, wodorozcieńczalne dyspersje akrylowe stosowane są do malowania wagonów towarowych nienarażonych na duże obciążenia korozyjne i chemiczne. Zostały one wprowadzone jako przyjazna środowisku alternatywa dla rozpuszczalnikowych farb alkidowych. Charakteryzują się one większą grubością powłoki, którą można uzyskać w jednym kroku technologicznym. Ponadto odznaczają się one szybkim schnięciem i dobrą ochroną antykorozyjną. Wodorozcieńczalne dyspersje akrylowe używane w sektorze kolejowym są często farbami jednowarstwowymi. Dotyczy to również produktów posiadających kwalifikację Kolei Niemeickich zgodnie z normą DBS 918 300 Arkusz 8.

Rosnące wymagania w zakresie ochrony antygraffiti oraz większej odporności na warunki atmosferyczne doprowadziły do zastąpienia typowej dwuskładnikowej, poliuretanowej farby nawierzchniowej przez systemy malarskie zawierające farby bazowe i lakier bezbarwny. Dotyczy to głównie lakierowania nadwozia wagonów pasażerskich, zespołów trakcyjnych i pewnym zakresie lokomotyw.

Zazwyczaj używane są tu dwuskładnikowe, poliuretanowe farby bazowe charakteryzujące się bardzo szybkim schnięciem i dobrą siłą krycia. Polakierowane nimi powierzchnie można więc bardzo szybko zamaskować celem nałożenia kolejnego koloru. Jeśli na nadwoziu pojazdu występują więcej niż dwa kolory, farba bazowa oferuje znaczne skrócenie czasu lakierowania w porównaniu z dotychczas stosowanymi farbami nawierzchniowymi.

Pudło pojazdu pokryte farbami bazowymi malowane jest na całej powierzchni lakierem bezbarwnym zapewniają pożądane właściwości dekoracyjne, odporność na działanie czynników atmosferycznych oraz ochronę przed graffiti. Standardowo stosuje się tu dwuskładnikowe, poliuretanowe lakiery bezbarwne o właściwościach antygraffiti.

Zarówno farby bazowe jak i lakiery bezbarwne są dostępne w wersji wodorozcieńczalnej lub rozpuszczalnikowej.

Drobne błędy lakiernicze powstałe na etapie nanoszenia farby bazowej można często usunąć przez oszlifowanie, bez konieczności ponownego pokrywania tego areału farbą bazową. Po pokryciu lakierem bezbarwnym obszary te są niewidoczne. (Należy się tu uprzednio skonsultować z producentem farby)

Lakiery bezbarwne o właściwościach antygraffiti do pokrywania pojazdów szynowych odznaczają się bardzo dobrą odpornością chemiczną pozwalającą na stosowanie silnie agresywnych środków czyszczących do usuwania graffiti.

Lakiery antygraffiti tworzące powierzchnie o bardzo słabej przyczepność do graffiti nie nadają się do ochrony antygraffiti na pojazdach szynowych. Są to typowe produkty na bazie żywic krzemowych stosowane ogólnie do ochrony obiektów budowlanych przed graffiti. Używanie tych lakierów prowadzi jednak do zanieczyszczenia kabiny lakierniczej i poważnych wad lakierniczych (kraterów) w kolejnych procesach malowania. Zanieczyszczone kabiny lakiernicze muszą być następnie gruntownie wyremontowane, co jest bardzo skomplikowane i kosztowne.

Dodatkowy, negatywny efekt uboczny: naklejki z napisami, folie reklamowe itp. charakteryzują się bardzo słabą przyczepnością do takich powierzchni i mogą się szybko od nich odkleić, np. w trakcie mocnego deszczu.

Kit szpachlow jest stosowany do wyrównywania nierówności powierzchni. Używa się go w trakcie malowania wagonów osobowych, zespołów trakcyjnych i lokomotyw. Standardowo jest on nakładany za zagruntowane powierzchnie. Następnie utwardzona warstwa kitu szpachlowego jest szlifowana, aby uzyskać gładką powierzchnię. Po wyszlifowaniu, a następnie oczyszczeniu powierzchni, zostaje ona pokryta podkładem pośrednim lub podkładem bazowym. W zależności od zastosowanego schematu malowania całość pokrywa się farbą nawierzchniową lub bazową i lakierem bezbarwnym.

W zależności od głębokości nierówności nakładane jest jedna lub więcej warstw kitu szpachlowego.. Z reguły nie należy nakładać więcej niż 1000 µm (1 mm) w jednej warstwie. Przed nalożeniem następnej warstwy kitu, powinnien on zostać utwardzony.

W przemyśle pojazdów szynowych stosuje się różne rodzaje kitu:

Kit szpachlowy do zacierania jest używany do wyrównywania dużych powierzchni. Jego zadaniem jest wypełnieniem nierówności na dużych powierzchniach, np. na ścianach bocznych pojazdu. Nakłada się go w dużych ilościach oraz rozprowadza po powierzchni za pomocą odpowiednich narzędzi wyrównując nim zagłębienia.

W kolenictwie są stosowane dwa typy kitów szpachlowych do zacierania, które różnią się rodzajem zastosowanych żywic:

  1. Kit szpachlowy na bazie żywicy epoksydowej.
  2. Kit szpachlowy bazie nienasyconych płynnych żywic poliestrowych l

Kit szpachlowy na bazie żywic epoksydowych charakteryzuje się bardzo wolnym tempem utwardzania. Aby przyspieszyć proces jego utwardzania, powierzchnie oszpachlowane są utwardzane w podwyższonej temperaturze (40 do 60°C). Zaletą technologiczną tego typu kitu szapachlowego jest jego większa elastyczność niż w przypadku kitów szpachlowych na bazie żywic poliestrowych. Jego wadą jest bardzo długi czas utwardzania w temperaturze pomieszczenia do momentu, gdy można go szlifować.

Częściej stosowany jest kit szapachlowy do zacierania na bazie nienasyconych płynnych żywic poliestrowych. Jego zaletą jest szybkie utwardzanie się w temperaturze pokojowej, które umożliwia po stosunkowo krótkim czasie szlifowanie oszpachlowanej powierzchni. Jego wadą jest mniejsza elastyczność, która może prowadzić do pęknięć powłoki pojazdu podczas jazdy, zwłaszcza jeśli warstwa kitu jest bardzo gruba.

W praktyce istnieją zwolennicy obu rodzajów kitów szpachlowych.

Kit szpachlowy do wypelniania ubytków służy do wypełniania mniejszych nierówności i dziurek, które stają się widoczne podczas prac naprawczych lub po szlifowaniu dużych powierzchni, które zostały wyrównane kitem szpachlowym do zacierania. (W trakcie mieszania kitu szpachlowego do zacierania wraz z utwardzaczem do mieszaniny dostaje się również powietrze. Powoduje to powstawanie małych dziurek w oszpachlowanej powierzchni, które stają się widoczne po szlifowaniu. W celu zamknięcia tych otworów stosuje się kit szpachlowy do wypełniania ubytków).

Kit szpachlowy do wypełniania ubytków z reguły ma znacznie krótszy czas utwardzania niż kit szpachlowy do zacierania. Z tego względu stosuje się go tylko do prac naprawczych. Ten rodzaj kitu szpachlowego jest produkowany na bazie nienasyconych płynnych żywic poliestrowych.

Aluminiowy kit szpachlowy jest specjalną wersją kitu szpachlowego do uzupełniania ubytków. Służy on do wyrównywania bardzo głębokich nierówności, takich jak te występujące w obszarze spawów. Bazuje on na nienasyconych żywicach poliestrowych i zawieraja specjalne wypełniacze zawierające aluminium, które zapewniają wysoką elastyczność i odporność nawet przy dużych grubościach warstw.

Kity szpachlowe i ochrona przeciwpożarowa zgodnie z normą EN 45 545-2

Systemy malarskie dla wagonów pasażerskich, zespołów trakcyjnych i lokomotyw powinny spełniać wymagania dla danego trybu eksploatacji zgodnie z normą EN 45-545 część. 1 i 2. W przypadku szpachlowania dużych powierzchni na pojeździe, kit szpachlowy jest również elementem systemu malarskiego. Z tego względu w trakcie wykonywania badań zgodnie z EN 45 545-2 badany system malarski powinien zawierać również kit szpachlowy w odpowiedniej grubości.

Ponieważ wszystkie kity szpachlowe mają negatywny wpływ na zachowanie się powłoki malarskiej w warunkach pożaru, bardzo ważne jest określenie maksymalnej grubości warstwy kitu szpachlowego, która ma być testowana.

W praktyce bada się średnią grubość warstwy kitu szpachlowego. Oblicza się ją na podstawie zużycia ilości szpachlówki na danej powierzchni pojazdu. Z uzystkanej w ten sposób średniej ilości na 1 m2 można obliczyć średnią grubość nałożonej warstwy kitu szpachlowego. Metoda ta ułatwia spełnie wymogów EN 45 545-2 pomiomo istniejących lokalnie grubszych warstw szpachlówki.

Z reguły nawet uniepalnione kity szpachlowe mają problemy ze spełnieniem wymagań normy EN 45 545-2 w przypadku średniej grubości warstwy szpachlowki powyżej 500 µm. Dlatego ważne jest, aby zminimalizować nakładane ilości szpachlówki.

Mimo że jest to oczywiste, należy mieszać tylko te ilości kitu szpachlowego z utwardzaczem, które mogą być zużyte w krótkim czasie (Czas życia mieszaniny!).

Szpachlówki poliestrowe zawierają styren. Ze względów na bezpieczeństwo pracy ważne jest, aby w miarę możliwości stosować produkty o obniżonej zawartości styrenu oraz zapewnić bardzo dobrą wentylację w trakcie pracy i utwardzania.

W przypadku stosowania wodorozcieńczalnych podkładów międzywarstwowych należy wcześniej przetestować praktycznie stosowane kity szpachlowe onośnie kompatybilności z farbami wodorozcieńczalnymi. Tanie szpachlówki poliestrowe często zawierają bardzo duże ilości węglanu wapnia, który wchłania wodę z naniesionej wodorozcieńczalnej farby międzywarstwowej i tym samym zapobiega prawidłowemu utwardzaniu nałożonej na nie powłoki malarskiej.