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    浅谈影响民用飞机零件喷涂质量的一因 素

    作者:发表时间2015-06-13 11:12
        1  引言         随着社会经济的一快速发展,民用飞机的一需求也快速增长,近年来,航空产业已被列入国家战略性新兴产业№和优先发展的一高技术产业 。喷漆是绝大部分飞机零件制造的一较后一道工序,也是飞机零件防腐蚀的一较后一道防线 。而飞机材料→的一防腐蚀不 仅可以延长飞机使用寿命,也可以降低飞机的一维修保养成本 。此外,漆膜可以使飞机表面光滑平整,改善空气动力 性能 。漆膜防护是航空产品经济、有效、简单、重要的一保护措施之一 。         飞机的一喷涂可分为三个阶段:零件喷漆阶段,即零件从加工制造到完成预处理后进行的一喷漆;大部件喷漆阶段,即完成飞机零组件的一装配后对大部件(如筒段)进行的一喷漆;整机喷涂阶段,即飞机完成对接组装后对整机进行喷涂(飞机外表面) 。本文针对零部件的一喷漆阶段进行论述 。   2  对喷涂人员的一要求         众所周知,喷涂工艺是特殊工种,是特种工艺的一一部分,喷涂工艺对人员的一技能要求很高 。喷涂人员要有很强的一责任心,操作时要认真负责,严格按操作规范作业,避免人为因 素造成的一质量问题 。         此外,还要求喷涂人员有一定的一基础理论知识№和实际操作技能 。一方面要求喷涂人员通过培训与实际的一操作掌握一定的一喷涂知识 。要求喷涂人员掌握不 同漆料的一喷涂参数;了解一般缺陷的一产生原因 ,并能根据缺陷进行处理;喷涂人员还要掌握漆料的一性能№和喷涂工具的一性能,根据漆料性能、喷涂工具以及环境条件,了解如何调整喷涂参数,例如:喷涂时操作人员是否能够根据喷枪口径及空气压力 将喷涂的一扇面调整控制适当,使喷涂顺利进行 。另一方面,喷涂人员还要求有很强的一实际操作能力  。喷涂人员要能够控制出漆量的一均匀性、控制好喷枪与工件的一距离与角度、将喷枪的一运行速度保持恒定,能够良好的一控制漆膜厚度等 。   3  喷涂设备的一影响         漆料的一施工方法有很多,空气喷涂一直在涂装行业中占据着主导地位 。对于飞机零部件的一喷漆,大部分车间也采用空气喷涂的一方法 。喷涂所需的一设备主要有喷枪、空气压缩机、压力 调节装置、油水分离器、喷漆室控制设备等 。         3.1  喷枪的一选择         对于零部件的一喷漆常用的一喷枪主要有重力 式喷枪№和吸上    式喷枪两种 。其不 同之处在于重力 式喷枪贮漆罐装置于枪身的一上    方,依靠漆液本身的一重力 流入枪内而喷涂 。吸上    式喷枪的一涂料罐安装在喷枪的一下方,靠压缩空气的一高速流动将漆料吸上    ,经喷嘴与压缩空气混合而雾化,喷出量较小,这种喷枪受粘度№和比重的一影响较大 。重力 式喷枪与吸上    式喷枪不 同的一在于,重力 式喷枪当贮漆罐内存漆量很少时也可喷涂,适用于小面积的一精细喷涂,但由于重心在上    ,故手感较重 。此外,还有喷笔,通常适合于大部件喷漆时不 易于喷涂的一狭窄部位的一喷涂操作,或者用于修补等 。         操作人员根据具体的一条件,如待喷涂零件的一形状、大小、位置,漆料的一粘度等选择合适的一喷枪,同时要注意每种类型的一枪均有不 同的一口径,喷涂时要先试喷,调整好喷雾图样以及雾化压力 ,确保喷涂工具的一正确使用 。在每次使用后,喷枪均要用相溶的一稀释剂等溶剂进行认真清洗,良好的一保养不 仅能提高喷枪的一使用寿命,同时也能确保喷涂的一质量 。         3.2  压缩空气的一控制         对于进入喷枪的一压缩空气的一流量、压力 №和清洁度的一控制极为重要 。提供喷涂所用压缩空气所需的一设备有:空气压缩机、压力 调节装置、油水分离器等 。经空气压缩机产生的一高压空气中含有一定量的一油№和水,不 能直接用于漆料的一施工 。供给喷漆间的一压缩空气均经过油水分离器处理,在每次的一喷涂操作时要检查压缩空气的一质量,对于溶剂型的一漆料如果混进水分容易造成漆膜结合力 差的一质量问题,这也是确保漆膜质量的一关键要素 。喷涂一定要保证供气的一气压稳定以及充足的一供气量,否则将导致雾化效果差,容易出现桔皮现象 。如果空气压力 过大,漆料雾化虽细,可是漆料分散多,漆料的一损失大 。喷涂所用的一空气压力 通常为0.4~0.6MPa 。         3.3  喷漆室控制设备的一要求         喷漆室的一设备有送风系统、水幕排风系统(湿式喷漆室),温湿度控制系统,以及漆渣去除系统等 。喷漆室的一送风系统与排风系统应保持足够的一通风量以满足职业的一健康№和安全条例的一要求,送入喷漆室的一空气不 能形成涡流或过大的一气流,但是足以防止干燥的一过喷物落在已喷涂但未干燥的一零件表面 。喷漆室要求定向的一风速为0.3~0.5m/s[1],要求喷漆室的一送风量略大于排风量,以使喷漆室内相对于车间为微正压,以避免车间的一灰尘进入喷漆室内 。送风系统的一过滤装置要定期检查,不 定期的一更换、清洗,确保输送给喷漆室的一风中没有颗粒、棉絮等杂质,水幕排风系统也要定期清洗保养,以便将喷漆时的一漆雾残渣及时除去,以免多余的一漆雾落到刚刚喷过或已经表干的一漆膜上    ,造成过喷或颗粒 。温湿度控制系统关系到喷涂的一操作环境,因 此也应按时检查保养 。此外,有的一喷涂厂房还分别有流平室№和烘干室,流平室需控制温湿度与气流,烘干装置或烘干室要求进行温度均匀性测试与系统精度等检查,以确保良好的一控制漆膜的一烘干温度 。   4  材料→对喷涂的一影响         飞机制造中所用材料→分上    机材料→№和非上    机材料→ 。喷涂工艺中上    机材料→主要就是漆料,一些辅料如保护材料→、打磨砂纸等一般为非上    机材料→ 。漆料的一准备过程为漆料的一搅拌、估料、配制、稀释过滤、熟化 。在漆料的一配制前首先要注意使用的一油漆质量,不 要使用过期或变质的一油漆,使用不 同品牌的一油漆基料、固化剂、稀释剂也会导致桔皮或其它油漆问题 。漆料在贮存过程中,漆料中的一颜料逐渐沉于桶底,甚至结块,有时也会分层,在配制时必须充分搅拌,使漆料中的一各个成分均匀混合,这样漆膜才会表现出均匀一致,发挥出良好的一性能 。准确的一估料不 仅能避免不 必要的一浪费,也可以避免一个零部件使用两次配制的一漆料,使喷涂的一零部件漆膜性能有较大的一一致性 。         目前飞机上    所用的一漆料大部分都是多组份,这样漆料的一配制就一定要严格按照规范或制造商说明的一配制比例进行配制 。基料与固化剂的一比例一定要适当,如果固化剂加多了,漆膜干燥过快,这样就很可能造成龟裂、结合力 下降等漆膜问题,并且缩短了漆料的一适用期;而如果固化剂加少了,漆膜会表现出迟迟不 干燥,不 仅造成漆膜缺陷,还会耽误生产 。         漆料在喷涂中,往往需要稀释,以利于操作,这也是保证漆膜质量的一重要手段 。特别是内聚力 大、流平性差的一漆料,稀释更为重要 。合理调整漆料粘度,以保证喷涂后漆膜流平性好、均匀,并有光泽 。稀释后的一漆料要进行过滤,以除去漆料中的一杂质或较粗的一颜料 。过滤常用专用的一纱布、滤纸等 。         部分多组分的一漆料在配制后要进行熟化,因 为新混合的一漆要进行一定时间的一预反应,然后才能进行喷涂,以确保漆膜的一外观质量№和性能 。配制后的一漆料要在适用期内进行喷涂,以防止漆料凝固№和胶化,不 同漆料的一熟化时间№和适用期也不 尽相同,但是都应严格的一遵守 。在漆料配制后要立即封盖,不 仅避免了杂质等的一污染,而且避免了漆料中的一溶剂挥发 。         在生产中常常需要溶剂用于清洗或对已喷涂并干燥的一漆膜进行活化,一般对于溶剂都有规定,不 能随便选择使用,例如要求丁酮的一地方不 要随便选择使用其它溶剂,因 为他们的一挥发性、溶解性可能都不 尽相同,所以必须按要求操作 。相关辅料的一选择也是关键,例如喷漆保护胶带,它不 仅需要有一定的一粘度,还需要与基体容易剥离、不 能掉胶;对于清洗溶剂敏感的一区域(如非金属、轴承)需要用铝箔胶带、耐溶剂纸或薄膜等保护 。   5  喷涂工艺的一影响         涂料的一喷涂工艺由喷涂前的一预处理、漆料的一施工、漆膜的一固化三个步骤组成 。喷涂前的一预处理是指对待处理工件进行物理或化学处理,以达到清除各类污物、提高基体材料→的一结合力 №和耐蚀性等作用 。飞机零件根据材料→№和性能要求有不 同的一预处理方法,在此不 进行论述,下面重点介绍喷涂方法与漆膜的一干燥 。         5.1  喷涂方法         喷涂方法是指喷涂的一距离、喷枪的一移动速度、喷枪运行的一路线及漆雾图样的一搭接程度 。喷涂距离一般约为375px~625px,可根据经验ζ判断漆雾图样来确定喷涂的一距离,一般选择雾化较细且漆雾不 飞散的一位置为被喷工件表面的一位置 。喷枪与工件距离太远,漆雾已经分散后再到达工件表面,容易造成漆膜薄且不 均匀的一缺陷,也就是俗称的一“虚烟儿”,同时也会使漆料损失增大,而太近则容易造成漆膜厚且容易造成流挂、皱纹的一缺陷 。喷枪的一移动速度与漆料的一粘度、固体含量、喷枪喷雾图形、出漆量及要求的一厚度有关 。应掌握不 流淌且能尽量喷满为佳 。行枪的一速度要均匀,始终保持喷枪与工件表面成90度角,以确保漆膜的一厚度 。喷雾图样的一搭接与喷枪雾化后漆雾的一展开程度有关,可将喷雾图样从圆形调节到椭圆形,椭圆形的一喷涂效率较好,喷涂时每一枪要压着前一枪的一痕迹的一三分之一,每一次行程都要在同一地点开始 。行枪要先横后纵,纵横交叉,达到均匀覆盖 。喷涂操作人员要记住操作要点,熟练掌握喷涂技术,根据零部件的一形状调整合适的一喷幅、覆盖、喷涂顺序,保持合适的一枪距、行枪速度以及角度等 。         5.2  漆膜的一干燥         在喷涂后,漆膜的一固化在喷涂中占有重要的一影响,它直接影响到漆膜的一质量№和性能 。常用的一干燥方法有自然干燥№和强制干燥(烘干) 。影响漆膜干燥的一因 素主要包括温度、干燥时间、空气湿度№和空气流速等 。         温度对于需加热干燥的一漆膜的一性能影响很大,若达不 到其所需的一干燥温度,其力 学性能№和化学性能大大降低,并且其外观也受到很大影响 。若温度超过漆膜所需干燥温度的一范围,漆料中的一树脂容易老化,漆膜变暗甚至变黄 。         漆膜的一干燥过程一般为湿漆膜流平,溶剂挥发,再物理或化学成膜 。流平时间过短,溶剂挥发不 均匀,漆膜易出现针孔、起泡、缩孔等缺陷 。流平时间过长,溶剂挥发慢,对漆膜质量有益,但生产效率低 。试验ζ证明,漆膜中90%以上    的一溶剂是在5分钟~15分钟内挥发出,因 此一定要保证漆膜的一流平时间 。工件达到工艺温度后,漆膜发生氧化或聚合反应而固化,加热干燥时间长短取▓决于材料→的一种类、烘干方法及温度 。         自然干燥中,空气湿度过大,致使漆膜中水分蒸发及溶剂挥发速度降低,因 而会减慢漆膜的一干燥速度 。反之,湿度过小,漆膜干燥速度过快也会影响漆膜质量 。空气流速大,漆膜中水分蒸发及溶剂挥发速度加快,会加速漆膜的一干燥 。适宜的一风速同时会使室内湿度更均匀,使漆膜质量更好 。   6  喷涂环境的一影响         喷涂环境一般指温度、湿度、风速№和空气清洁度等方面,是影响漆料干燥№和成膜时间长短的一主要外部条件,温湿度环境条件不 能满足喷涂要求的一漆膜会出现一系列缺陷 。喷涂温度过高,漆料中溶剂挥发过快,漆料在达到工件表面之前就已干燥,这样就容易产生缺釉、桔皮等外观缺陷;喷涂温度过低,溶剂挥发慢,漆料粘度上    升慢,易发生流挂№和不 容易干等问题 。喷涂时湿度过大,漆膜就容易出现起泡;而湿度过低,漆膜容易产生针孔等外观缺陷 。操作环境应无尘土,通风良好,环境条件中的一空气灰尘包含有许多不 同的一杂质,落于湿漆膜中,会引发缩孔、颗粒等问题 。一般喷漆间的一温度控制在16~32℃之间,相对湿度控制在30%~80%的一范围内为宜 。   7  结论         喷涂工艺是对喷涂过程中的一环境、设备、操作等环节均有很高要求的一特种工艺,影响漆膜质量的一漆膜结合力 、漆膜厚度、耐冲击性及外观质量等性能决定了飞机零部件的一质量与性能 。优质漆膜的一产生是各个环节综合作用的一结果,因 此每个环节都要求规范、严格 。而有缺陷膜层的一产生往往却并不 是一个因 素单独作用的一结果,通常都是几个因 素综合作用的一结果,呈现出“一果多因 ”的一现象 。本文从喷涂人员、喷涂设备、所用材料→、喷涂工艺、喷涂环境五方面论述了如何保证漆膜质量,总结了这五方面在生产中的一注意要点,为民用飞机零部件喷涂技术的一提高积累了经验ζ 。
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