孙宇楠,刘成浩
哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150060
摘要:在施工高固体份飞机蒙皮涂料过程中,合理选择表面处理、喷涂设备、涂料调配、喷涂方式等,是涂膜获得良好性能的关键。在此对飞机蒙皮高固体份涂料的关键施工点加以介绍。为了满足对涂料性能的各种要求,采用羟基丙烯酸树脂与聚酯树脂合理复配并科学选择固化剂、颜填料、助剂及施工工艺。
关键词:高固体份;飞机蒙皮涂料;施工
前言:随着社会的发展,航空航天产业也得到了快速的发展,飞机的蒙皮像皮肤一样保护着飞机不受外界因素的干扰。蒙皮其表面的涂装就显得极为重要。良好的涂装能够有效的保护蒙皮,不被腐蚀,加强对蒙皮的保护,有利于延长飞机的寿命。
1 施工前准备
喷漆操作人员先做好防护工作,穿上防护服装、佩戴防毒面具和护目镜等。喷漆时,操作人员应该喷出一个约3英寸宽(1米)的区域,从正前方喷一直延伸至手臂能伸到的地方。手臂应该保持稳定以确保每一相同面积的区域都覆盖了相同的漆量,喷枪移动太快或喷枪距离工件太远会引起桔皮现象。
按照相关设计文件或工艺规范要求,对于金属或复合材料蒙皮的飞机,表面进行预处理,同时打磨的表面细腻、光滑。涂装前处理,可以使工件表面达到无油、无锈、无机械杂质、有一定粗糙度,为下一步的涂装作好准备。处理方法的选择与工件的材质、表面状态有关。铝合金件及复合材料,铝材则采用除油、弱腐蚀和氧化处理;复合材料的预处理是清除表面的脱模剂。除锈则视表面状态而定,工件表面无锈,则不需要处理。
2 底漆喷涂工艺
喷底漆之前一定要做好蒙皮表面的清洁工作,否则会对以后漆层的附着力产生很大影响。首先要使用压缩空气将蒙皮表面的粉尘吹走,然后要使用丙酮、丁酮或专用的蒙皮清洗剂来清洗干净,使用这种溶剂型的清洗剂主要是为了清洁蒙皮表面的油脂和污物。待溶剂挥发后,即30~60分钟后,再用沾布轻轻地擦拭蒙皮表面,再等30分钟后开始喷漆。底漆层要平整光滑,如果需要喷面漆的区域比较粗糙,应该用打磨砂纸或打磨垫打磨平滑,并用百沽布对表面进行清洁。如果发现底漆层局部有凹坑的地方,可以使用专用腻子(亦称原子灰)进行填补。底漆喷涂应均匀,而且要将喷漆时间控制在1小时内。另外为了使各个部位的底漆干燥时间保持一致,应按照从左到右,从上到下的规律喷漆。
3 面漆喷涂工艺
面漆的遮盖力较好,通常喷两道便可达到非常理想的效果。两道喷漆中间的间隔时间非常重要,而且间隔时间随着温度的变化有较大的差别(见表l中所列参考数据)。在喷第一道面漆时要注意厚度不要太厚,不要急于一道就把底漆完全覆盖,更不能图省事而只喷一道漆。第一道面漆要特别注意喷涂的均匀性,如果不均匀则容易产生桔皮,当进行第二道漆喷涂的时候就会将由此产生的各种缺陷反映出来。等到油漆仍有黏性但又不沾手时,应立即开始第二道面漆的喷涂操作,具体时间间隔根据温度进行选择(约为30分钟),冬季的间隔时间应较其它季节更长。但应注意间隔时间过长会增加桔皮的产生,间隔时间太短又会产生垂流现象,这需要通过一定的经验积累进行把握。第二道漆要比第一道漆稍厚,要喷得饱满但又不产生流挂。在对某些机体较大的飞机进行面漆喷涂时,有时会出现喷漆梯无法达到机背顶而无法对机背顶喷两道油漆的情况,这时可以在第一道喷漆时先喷两侧,而在第二道时先喷机背顶,使其厚度稍大而只喷一道,再喷两侧。喷灰色面漆时,建议仍然像面漆一样喷两道,同样注意第一道和第二道中间的间隔时间,注意漆膜不能太薄,否则会降低油漆的防腐作用,而且在冬季喷涂的灰色薄漆容易表现出较为明显的着色不稳定和色差,外观上可见到色素漂浮在漆层表面,造成喷漆不匀的感觉。针对这一问题,在冬季低温时,通常在调配有色面漆的时候采用30分钟以上的时间来缓解着色不稳定和色差问题。
4 影响涂层质量的因素
4.1 温度
以北方地区低温时为例,在混合漆料前,将漆料放置在温度为施工温度条件下超过24小时,使漆料温度上升,这样有助于降低漆料的黏度,减少发生桔皮现象的可能性。面漆的最佳使用温度是20℃~30℃,如果面漆的温度低(黏度高)就容易造成桔皮现象,但是黏度过低又容易造成喷漆流挂,所以在调漆的时候要非常仔细,既要注意漆料的温度,又要注意稀释剂的添加量,一般而言温度低时稀释剂的添加量应该比温度高时少。
4.2 涂装环境
涂装环境对涂膜形成影响很大,好的涂装环境应该是:涂装场合明亮且亮度均匀、温度比气温稍高、湿度适宜、空气清洁、换风适当、防火条件好等。
空气中的尘埃是涂膜的大敌,要获得性能优良的涂膜,必须采取适当的防尘措施。尘埃不仅指粗粒子,也包括各种有机物,它们对涂膜外观会产生恶劣影响。在涂装车间内,应采取清除粒径10μm以下尘埃的措施,通常安装除尘器并规定工作人员穿喷漆服。
工作环境对喷漆效果的影响比较显著,因此要保证工作环境的清洁。若工作环境中存在污染物,喷涂时的气流会使这些污染物洒落在飞机蒙皮表面上,使喷漆表面布满小颗粒,影响喷漆效果。
4.3 工艺材料
同时,在喷涂过程中一定要使用专业的工艺材料例如隔离胶带、隔离纸、清洗剂、擦拭布等,这样可以减少非专业的残留物对喷漆效果的影响。
4.4 漆料
漆料的流动性与喷漆效果密切相关,需要仔细掌控。刚混合好的漆料喷上去产生桔皮现象的可能性是极小的,而高固组份漆在其即将达到有效截止日期时使用,即使在非常细致的操作工艺条件下也会产生大量的桔皮和小气泡。需要建立完善的漆料贮藏手段并在调配漆料的时候严格控制漆料的用量,使用多少调配多少。对双组份漆而言,固化剂的用量一定要严格按照比例添加使用,固化剂用量偏少会使喷涂后的漆层固化时间延长,冬季时甚至会出现无法固化的现象。另外,在冬季低温条件下,新调配漆料的流动性与久置漆料相比要高得多,因此需要在第一道漆喷完后,再调配用于喷第二道漆的漆料。
5 涂装环境及质量检查
5.1 施工过程检查
施工检查是指涂装过程中对每道工序的质量检查,主要内容有:各种涂料的调配比例、粘度、有效期的确认,对工艺过程与工艺规范的符合性进行过程监控。采取简便方法考察每道工序是否按操作规程施工,发现问题应及时处理。
5.2 最终检验
最终检查是涂装完毕后的质量把关检查,其主要内容有:对涂膜颜色、光泽、表面状态和标志的准确性等进行确定性质检。对涂膜的流痕、尘埃、气泡、针孔和颜色不均等缺陷进行排除性质检。对涂膜的干燥程度和涂膜厚度附着力等性能按要求进行检测。
结束语
飞机表面涂层喷涂的效果受到多种因素的影响,包括环境的温度和湿度,以及施工人员的具体操作。需要严格控制车间环境温湿度,喷涂实施过程中人为因素就变得更大。而随着技术的发展,飞机自动喷涂系统的研制和使用将会减轻喷涂施工人员的工作量和提升喷涂效果。飞机表面涂层喷涂就需要加强现场管理,对施工人员的规范性要求,以及施工过程中的过程检查与监督,确保施工质量。
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