薛玉華,步明升,阮潤琦,王 黎,汪 威,劉 志,郭年華
(海洋化工研究院有限公司,海洋涂料國家重點實驗室,山東青島 266071)
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高固體分飛機蒙皮涂料的施工
薛玉華,步明升,阮潤琦,王黎,汪威,劉志,郭年華
(海洋化工研究院有限公司,海洋涂料國家重點實驗室,山東青島 266071)
在施工高固體分飛機蒙皮涂料過程中,合理選擇表面處理、噴涂設備、涂料調配、噴涂方式等,是涂膜獲得良好性能的關鍵。在此對飛機蒙皮高固體分涂料的關鍵施工點加以介紹。
為了滿足客戶所提出的對涂料性能的各種要求,采用羥基丙烯酸樹脂與聚酯樹脂合理復配并科學選擇固化劑、顏填料、助劑及施工工藝所研制的脂肪族聚氨酯面漆具有以下特點
高固體分,飛機蒙皮涂料,施工
隨著全球環(huán)保要求日益增高,以及國際裝飾涂料市場對VOC(涂料中的有機揮發(fā)物含量)的限制,使用低溶劑低污染的涂料已成為大勢所趨,特別是低溶劑的高固體分涂料發(fā)展最快、應用最廣。近年來,更是擴展到航空制造和維修領域,如Boeing、 Airbus等公司的飛機上廣泛使用了PPG Aerospace、 AKZO NOBEL等公司的高固體分航空涂料[1-3]。
高固體分航空涂料,具有固含量高、表面張力較大、對基材的潤濕能力較差、粘度較大等特點,所以在施涂過程中,如何從表面處理、噴涂設備、涂料調配、噴涂方式等方面進行合理選擇,是涂膜獲得良好性能的關鍵。結合實際操作經驗,在此對飛機蒙皮高固體分航空涂料的關鍵施工點加以介紹。
表面處理分涂裝前對底材的表面處理和涂裝過程中對底涂的處理兩類。
(1)對飛機蒙皮底材的表面處理
主要工序有用溫水沖洗去除殘余脫漆劑、溶劑清洗油脂、表面氧化、砂磨表面、用與涂料配套的專用清洗劑精洗表面并干燥。一般鋁合金基材表面清洗后,用阿洛丁或鉻酸表面氧化處理,而鈦合金板和不銹鋼板基材,先進行堿洗除油之后,再進行打磨處理。處理過的表面應潔凈、無污染,保證30s水膜連續(xù)不分岔,且建議在24h以內涂上底涂,否則重新考慮清洗、表面氧化等工序。表面處理的好壞直接影響到涂層附著力和涂層質量。
(2)涂裝過程中對底涂的處理
底漆上面漆常溫應在其干燥至可粘膠帶但不超過72h范圍內進行,超過72h,應該對底涂進行重新活化細致打磨處理?,F在普通采用加溫固化的方法,加溫要嚴格按照廠家的加溫工藝進行,避免底涂的過度烘烤導致其完全固化,與面漆的結合能力變差。過度烘烤完全固化后務必對底涂進行重新活化細致打磨處理,尤其當面漆表面有缺陷需要修補時,此時面漆已經完全的固化,修補需要打磨處理。打磨應當用320目細砂紙輕輕地砂磨,用柔性溶劑如異丙醇等去除表面的灰塵,然后用軟布擦干,不要讓溶劑在表面干燥。此過程中的砂磨和溶劑擦拭,主要是提高面涂對底涂的浸潤能力,除去底涂表面的灰粒和污染[4-5]。
高固體分涂料對噴涂設備的選用和操作要求嚴格,能否獲得好的霧化效果以及良好的表面狀態(tài)是噴涂設備的選用和操作的最終標準。高固體分涂料可選用普通空氣噴涂、靜電噴涂、靜電空氣輔助噴涂、高壓無氣噴涂等多種類型噴涂設備,但現在工廠中由于零件的復雜多樣,普遍采用普遍空氣噴涂的方法,但個別的工廠整機噴涂開始向靜電噴涂的方法轉變。不同類型噴槍有不同的噴嘴尺寸和壓力設定。普通空氣噴涂以噴槍噴嘴尺寸1.2mm~1.5mm、噴槍霧化壓力2bar~3bar為宜。靜電噴涂以噴槍噴嘴尺寸1.2mm~1.5mm、進流量壓力2bar~3bar、出流量壓力0.5bar~1bar、噴槍霧化壓力3bar~4.5bar為宜。操作時,噴槍應勻速移動,距離適中,垂直于涂裝面噴涂。涂裝過程中,手臂應該保持穩(wěn)定以確保每一部分都噴涂了相同量的涂料。
高固體分涂料一般由基料、固化劑、稀釋劑三部分組成。由于高固體分涂料其固體含量的增高,內部分層現象尤為嚴重,要想混合均勻,減少或避免小膠粒的存在,就必須充分攪拌,同時延長攪拌時間,建議采用高速攪拌機或者震蕩機,飛機涂料對漆的表面狀態(tài)要求非常高,建議噴涂前進行過濾,過濾網的目數建議在240目以上。配漆前,應仔細的閱讀產品的說明書,按照產品的混合比例進行調配,稀釋劑根據產品的施工粘度適量加入,粘度過低容易引起流掛,粘度過高又容易引起橘皮,一般產品的施工粘度在12s~25s之間,三組分混合要充分地攪拌均勻并適當地熟化,混合不均的話,容易造成漆自身性能的下降,如耐介質性。涂料的調配量要充分考慮噴涂面積、干燥時間、噴涂時間以及壺裝壽命等,由于高固體分涂料壺裝壽命相對較短,所以混合好后應盡可能快地用掉,剛混合好的物料有最好的外觀效果。高固體分涂料在有效期末期,粘度會有明顯上升,噴涂后濕邊時間很短,因之會產生大量橘皮。一般情況下,應根據涂料的有效覆蓋率,分別調配各道涂層所需的涂料用量。新攪拌涂料的流動性比放置久的涂料要優(yōu)良得多,盡量不要把新舊涂料混合。
飛機蒙皮高固體分涂料最佳的噴涂方式是底涂一道、面涂一道、底面涂分開涂裝。“濕碰濕”噴涂,底面結合的牢固,同時也可有效縮短涂漆時間,提高工廠的生產效率。但在飛機工件實際生產過程中,“濕碰濕”噴涂有一定的局限性,主要體現在對涂層厚度控制上以及工件雙面噴涂上?,F在飛機為了提高其載重量,想盡辦法來減輕飛機的重量,對涂層的厚度控制的非常嚴格。在施工過程中,對底漆的噴涂厚度一般控制在15μm~25μm之間,而面漆的厚度一般控制在25μm~35μm之間,總厚度不超過60μm,每一件工件都要實際記錄底漆的厚度及總厚度,“濕碰濕”噴涂會造成對底漆的厚度控制不嚴。飛機零件一般都是雙面噴涂,且每面都上底面漆?!皾衽鰸瘛眹娡繒斐梢幻娴酌嫫釃娡客旰?,再上另一面時,底漆會不可避免的虛到第一面,造成工件的表面狀態(tài)不完美,有瑕疵?,F在工廠工件噴涂流水線一般采用“底底面面”噴涂方法,即一面底漆,另一面底漆,一面面漆,另一面面漆的噴涂方法,中間過程采用加溫固化的方式,提高生產效率,實現工件的翻面以及測厚。采用中間過程加溫固化的方法,也
同時減少了空氣中污染物對漆膜的污染,漆膜具有良好的表面狀態(tài)。圖1是飛機蒙皮高固體分航空涂料在各廠家雙面噴涂普遍采用“底底面面”噴涂方法。
圖1 “底底面面”施工方法
作為代表航空涂料發(fā)展趨勢的高固體分涂料,從表面處理、噴涂設備、涂料調配、噴涂方式等方面進行合理選擇,是涂膜獲得良好性能的關鍵。
[1] 楊南勝.飛機蒙皮高固體分航空涂料的涂覆[J]. 中國涂料,2006,21(6):39-41.
[2] 王黎,劉志,薛玉華,等.飛機涂料發(fā)展現狀[J].涂料工業(yè),2012,42(12):68-71.
[3] 于獻,周如東,王李軍,等.航空用聚氨酯面漆的研制[J].上海涂料,2014,52(12):1-7.
[4] 薛玉華,黃智勇,步明升,等.聚氨酯涂料與環(huán)氧底漆配套性研究[J].材料導報,2013,(2):234-236.
[5] 薛玉華,阮潤琦,步明升,等. 具有良好修補性的聚氨酯面漆的研制[J].合成材料老化與應用,2015,44(6):53-56.
Construction of High Solid Aircraft Skin Coating
XUE Yu-hua,BU Ming-sheng,RUAN Run-qi,WANG Li, WANG Wei,LIU Zhi,GUO Nian-hua
(Marine Chemicals Research Institute,State Key Laboratory of Marine Coatings,Qingdao 266071,Shandong,China)
In the process of construction of high solid aircraft skin coating,reasonable selection of surface treatment,spraying equipment,paint mixing,spraying,etc.,is the key to obtain good performance of the coating. In this paper,the key construction points of high solid aircraft skin coatings were introduced.
high solids,aircraft skin coating,construction
TQ 613.3