刘成浩,孙宇楠
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：介绍了飞机蒙皮表面的预处理（主要是铝合金和复合材料），同时介绍了在涂装过程中各涂层的设计选择和涂装工艺。经过表面处理，再喷涂各类配套功能涂料，涂层不仅具有装饰的效果，对蒙皮表面进行了有效的保护，起到装饰性和功能性的效果。
关键词：飞机蒙皮;表面处理;涂装工艺；
前言
飞机涂层的使用环境复杂多变，涂层除要求耐紫外线、耐臭氧、耐雨蚀、耐老化、耐高低温交变性能外，有时利用不同的颜色和光泽，作为飞机外表面标识材料起到装饰、伪装及标志作用，以及导电、示温、隔热、防冰、防雾、耐磨、耐热、耐油、吸波、辐射或透射等特殊的功能要求。涂层还可以使飞机表面平整光滑，改善空气动力性能。此外，涂层还与飞机所用的各种液体如润滑油，液压，煤油等接触，对涂层都有侵蚀作用，特别如合成双脂润滑油和磷酸酯液压油本身就是一种脱漆剂，一般的涂层难以承受。因此，只有质量优良的涂料方能满足这些苛刻的要求。
一、飞机蒙皮表面的处理
对于金属或复合材料蒙皮的飞机，在进行处理时，某些区域可能需要采用手工打磨对蒙皮表面进行处理。手工打磨是处理前中经常采用的，打磨砂布或砂纸型号根据涂层的厚度及质量等级来确定。打磨过程中应选用先粗后细的砂布或砂纸，打磨面漆应该使用400#或更细的耐水砂纸。打磨要按同一方向，不能转圈打磨，打磨碳纤维应顺着纤维的方向。打磨大型平板时，可用木块垫着砂布操作。
二、飞机蒙皮的氧化处理
飞机蒙皮表面在喷涂新的漆层之前要进行阿洛丁处理，在进行处理的时候，蒙皮表面也不能残留任何油脂和污物。温度低时，阿洛丁溶液与飞机蒙皮表面的反应时间比其他季节显著延长，所以需要根据具体的反应情况来决定何时进行后续操作，判断标准是当蒙皮表面生成明显的黄色膜层时再进行冲洗。这一步非常重要，这可以生成阿洛丁氧化膜层，如果阿洛丁处理工艺没有达到应有效果，则会降低底漆与蒙皮表面的结合力，轻者导致坑洞的产生，重者使漆料无法喷涂上该区域。同时，底漆的喷涂效果不佳也会影响到面漆的喷涂效果，使飞机蒙皮经过喷漆之后没有表面光泽。
铝合金阳极氧化是铝合金有效而常用防腐蚀方法之一，其中硫酸阳搬氧化所获氧化膜具有强吸附能力、良好的耐蚀性、耐磨性，加之硫酸阳极氧化还具有溶液稳定，允许杂质含量较大的特点，与铬酸、草酸比较，电能消耗少，操作方便。成本低。利用铝合金阳极氧化原理，发挥电刷镀阳极氧化操作灵活，适应性强的技术，以氧化膜成膜速度、均匀性、耐蚀性及结合力为指标，综合考察了硫酸浓度、电刷阳极氧化电压、镀笔与试件表面相对运动速度三个主要工艺影响因素的基础上，选择H2SO4质量分数为1 5％～18％，电压16～18 V，速度8～12 m／rain的工艺条件，实现了对铝合金飞机蒙皮的电刷镀阳极氧化膜。
飞机铝蒙皮电刷阳极氧化液用室温下的15％～18％的H2SO4溶液，施镀电源为ZKD—I型电刷镀电源。接电源的负极，被氧化铝件接电源正极，电源电压控制在16～18 V之问，手动操作控制阴极镀笔在被氧化工件表面上的移动速度在8～10 m／rain内．氧化操作时间25～30min。
在电刷阳极氧化过程中，须注意保持被氧化表面时刻有氧化液存在，否则表面会出现干斑，影响氧化膜质量；阴极镀笔套上应储满氧化液．以便湿润状态下能在被氧化表面顺利成膜，若氧化液不足，不仅成膜速度慢，甚至还会出现膜层“干烧”、“粉化”现象。
三、飞机蒙皮涂层系统喷涂方法及喷涂工艺
3.1涂装前准备
（1）开罐检验
涂料开罐前应仔细检查确认涂料的品种、牌号、颜色、出厂日期等是否符合规定要求，并用棉纱或布块将漆罐口的灰尘、赃物擦拭干净，待外表清洁后方可开罐。开罐后仔细观察罐内涂料是否有胶化、结块等弊病，确认无异常现象时，方可使用。
（2）搅拌
涂料贮存期间，底漆和面漆因其颜料密度较大，一般都有沉底现象，或因颜料的密度不同而产生分层现象。因此，涂料在使用前必须搅拌均匀，可采用气动搅拌、震荡分散机等设备进行搅拌。
（3）调漆
?双组份涂料或多组分涂料，调配过程中应将基料、固化剂、稀释剂等按比例（质量比或体积比）进行调配，调配过程中，应一边搅拌基料，一边将固化剂加入基料中，充分搅拌均匀，喷涂前还需加入配套稀释剂，将涂料调配至施工粘度，调配后用粘度计和秒表检测油漆粘度。注意在涂料混合过程中，基料、固化剂、稀释剂必须配套使用。
（4）过滤
?涂料调配后，一般都要用118目及以上油漆过滤器或相同目数的绢网进行过滤。有些厂家也采用一种一次性使用的纸质、漏斗状的过滤器过滤涂料。
?3.2底漆喷涂工艺
?经调配好的双组份底漆可在（23±3）℃的环境下熟化30min进行使用。喷漆工房内环境温度应12～35℃，相对湿度应30%～80%，最佳环境温度为15℃～25℃，相对湿度为40%～60%。用喷枪将已调配好的底漆均匀的在飞机蒙皮表面喷上一层，涂层的搭接面为50%。喷涂时喷枪应垂直于被涂件表面，喷枪与工件的距离在15～25cm之间，底漆干膜厚度为15～30μm。干燥后的底漆层外观应均匀平整，不得有流痕、漏涂等现象。涂层厚度应符合要求，允许涂层超厚≤10μm。
3.3面漆喷涂工艺
在底漆干燥24h内喷涂面漆，喷涂面漆前应采用细砂纸将底漆表面全面打磨一遍，再用粘性抹布除去磨屑。将调配好的聚氨酯面漆用喷枪喷涂到已涂有底漆的表面，喷枪应垂直于被涂件表面，喷涂的搭接宽度为50%，喷涂第一层磁漆并在空气中干燥30～60min达到表干后，再喷第二层面漆，两次喷涂方向应呈90°交叉进行，喷涂两道干膜厚度控制在40～50μm内。喷涂并干燥后的飞机蒙皮聚氨酯磁漆应平整光滑、色泽一致，无流挂、无漏涂、无粗糙颗粒，允许有轻微橘皮现象，干膜厚度应在40～50μm，允许厚度误差为10μm。飞机蒙皮表面所用聚氨酯漆，按光泽度要求可分有光、半光和无光漆，喷涂工艺也基本一样。
四、涂层缺陷与前处理的关系
在涂装及干燥过程中,涂层的许多缺陷都是由于前处理不当造成的。涂装过程中涂层出现颗粒,可能是飞机表面残留打磨灰尘，喷漆前为清洗干净；涂层表面发花、收缩、凹坑,可能是表面残留油污；涂层表面有针孔,可能是表面残留水分、腻子未填充到位。涂层干燥过程中不干返粘，可能是表面残留油污。
?结束语：
?目前，用于飞机蒙皮表面的材料主要为铝合金和高性能复合材料，针对铝合金表面的预处理主要采用化学氧化法、阳极化法。复合材料的表面处理相对较为简单，只需要用清洗剂进行擦拭，除去脱模剂，然后再做打磨处理。经过表面处理的飞机蒙皮表面喷涂环氧或聚氨酯底漆和聚氨酯面漆，在复合材料的底漆和面漆层中间，还需刮涂弹性腻子层。根据不同的材质，选择正确的处理方法，才能保证涂层的质量，使涂层发挥应有的防护及装饰作用，这样才能使涂层具有全面的防腐能力，较强的耐化学介质，耐水渗透能力，足够的耐磨性，柔韧性，耐候性，且附着力强，流平性好，色泽丰满美观等。
参考文献：
[1]何鼎，雷骏志，华信浩.航空涂料与涂装技术[M].北京：化学工业出版社，2000:174-221.
[2]陆文明，王李军，张荣伟，等.飞机蒙皮表面预处理的研究进展[J].上海涂料,2006,44(12):16-20.
[3]隆小庆，邵荣宽.2024铝合金化学转化膜与磷化底漆耐蚀性的研究[J].中国腐蚀与防护学报，2003，23（3）：24.
[4]陈茜，成小乐，杨键.三种铝合金表面改性处理工艺比较[J].热加工工艺,2005(11):52-53.