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        淺談新型化學(xué)轉(zhuǎn)換膜(AC-131)的應(yīng)用

        2016-11-24 16:15:40董文平
        山東工業(yè)技術(shù) 2016年21期
        關(guān)鍵詞:噴漆蒙皮油漆

        董文平

        (山東太古飛機工程有限公司,濟南 250107)

        淺談新型化學(xué)轉(zhuǎn)換膜(AC-131)的應(yīng)用

        董文平

        (山東太古飛機工程有限公司,濟南 250107)

        本文根據(jù)Boeing飛機出版的維修資料和相關(guān)原材料供應(yīng)商所提供的技術(shù)文件,結(jié)合生產(chǎn)實際經(jīng)驗,對新型化學(xué)轉(zhuǎn)換膜工藝(AC-131)的應(yīng)用進行的總結(jié)。文中重點介紹了新型化學(xué)轉(zhuǎn)換膜的性能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范、施工,以及與以往常用的表面防腐處理工藝---漢高公司的alodine簡單對比來說明新型化學(xué)轉(zhuǎn)換膜工藝(AC-131)的優(yōu)勢等多方面進行了闡述。

        化學(xué)轉(zhuǎn)換膜;AC-131;飛機噴漆

        0 前言

        現(xiàn)代飛機通常采取兩種方法去除舊的油漆,一是打磨法,即使用打磨機人工對老舊的油漆進行打磨去除;另一種方法是化學(xué)法,即使用褪漆液將舊的油漆進行去除。航空公司往往處于成本控制考慮,使飛機的空重不至于增加過多,節(jié)省寶貴的燃油,化學(xué)法褪漆往往是最常見的選擇。

        褪漆液在去除老舊油漆的同時,也會破壞鋁合金蒙皮表面的防腐預(yù)處理層,削弱鋁合金蒙皮抗腐蝕的能力。所以,在噴涂新油漆之前,需要采取一定的鋁合金表面預(yù)處理工藝來恢復(fù)原來的防腐性能。

        現(xiàn)在最常用的方法是,使用漢高(Henkel)公司的alodine表面預(yù)處理工藝,使鋁合金表面重新形成一層化學(xué)轉(zhuǎn)換膜,恢復(fù)其原有的防腐能力,該工藝非常成熟,在當(dāng)今飛機主流制造商比如Boeing、Airbus、加拿大的Bombardier、巴西的Embraer等廣泛使用。

        考慮到環(huán)保要求,3M公司近年來推出了一種新工藝,用于飛機鋁合金蒙皮表面預(yù)處理,以便于恢復(fù)其固有的防腐性能,AC-131工藝,該產(chǎn)品已經(jīng)得到Boeing公司的認(rèn)證,并加入了維修手冊。

        1 防腐機理

        AC-131是3M公司研發(fā)的一種用于飛機蒙皮表面處理的工藝,其最典型特點是不含重金屬鉻,為一種雙組份液體,可以對鋁合金、鎳合金、鈦合金等合金材料表面進行化學(xué)轉(zhuǎn)換膜工藝預(yù)處理。

        現(xiàn)代飛機蒙皮均為鋁合金材料,待將AC-131噴涂至飛機蒙皮表面之后,固化后在基體材料表面形成一層致密的薄膜,這層薄膜不僅僅將鋁合金蒙皮與外界大氣隔離,還能提高對各類環(huán)氧類或聚氨酯油漆的附著力。AC-131的防腐性能,已經(jīng)得到美國飛機制造商Boeing公司的試驗認(rèn)可,符合BMS10-28(BoeingMaterialSpecifcation)標(biāo)準(zhǔn)并加入到該標(biāo)準(zhǔn)的供應(yīng)商目錄清單中,可以使用在Boeing飛機的機身蒙皮和垂尾蒙皮上。

        而現(xiàn)在常見的漢高公司的alodine工藝,主要作用是使鋁合金表面氧化,產(chǎn)生一層致密的氧化膜,從而達到隔離外界大氣的目的。

        2 施工要求

        AC-131工藝施工要求較簡單,可以使用噴涂、刷涂等方法完成,對于一名有經(jīng)驗的噴漆工來說,僅需要簡單的知識培訓(xùn)即可掌握其施工要領(lǐng)。

        AC-131工藝施工前,必須確保所有的修理工作均已經(jīng)完成,必須確保飛機蒙皮干凈,沒有污漬、油漬、灰塵、手指印等,必須通過水簾膜試驗測試,即水簾膜至少保持30秒的時間內(nèi)不破。

        AC-131工藝對環(huán)境沒有特殊要求,與油漆的施工環(huán)境相近,即在14-30攝氏度,相對濕度低于85%的條件下均可施工。對儲存環(huán)境要求不高,在4-37攝氏度,密閉狀態(tài)下,壽命為12個月。

        AC-131工藝對設(shè)備沒有特殊要求,可以使用HVLP(HighVolume LowPressure)噴槍、手持噴槍、軟毛刷、不起毛的棉布等,對氣源的要求是經(jīng)過過濾的壓縮空氣。氣源和設(shè)備均為飛機維修單位的常備裝備,不需要特別準(zhǔn)備。

        AC-131工藝為雙組份液體,其混合溶液的誘導(dǎo)時間為30分鐘,混合后必須在24小時內(nèi)使用,超過24小時將影響其防腐性能?,F(xiàn)有的AC-131有兩種,AC-131BB(藍色)和AC-131CB(透明),為便于施工中噴漆工有直觀的判斷,建議優(yōu)選使用AC-131BB。

        AC-131工藝混合溶液噴后靜置3-10分鐘,施工人員需檢查噴涂效果,將蒙皮搭接縫、蒙皮邊緣、窗戶或門框開口部位、鉚釘或螺栓孔附近、天線或密封膠等部位積聚的滴狀混合液用壓縮空氣吹干凈。切記,不可飛濺到周圍蒙皮上,以免影響噴漆后的美觀度。另外,也可以使用蘸有AC-131工藝混合液的略微濕潤的抹布輕輕的將積聚液滴吸走。切記,不可用抹布來回擦拭,以免影響化學(xué)轉(zhuǎn)換膜的形成。

        AC-131工藝混合液噴后,大約1小時,即可進行底漆和面漆的噴涂工作。

        通常,每一加侖液體可以覆蓋100平方米的面積。對于一架Boeing737飛機來說,其機身和垂尾的用量通常在4加侖左右。

        3 施工步驟

        首先,完成表面檢查。檢查飛機蒙皮表面狀態(tài),確保蒙皮修理工作完成,確保不需要噴漆的部件或開口區(qū)域均用塑料紙或膠帶有效保護。

        其次,完成清潔工作。使用堿性清洗溶液對待處理蒙皮表面進行清潔,通過水簾膜連續(xù)性測試,說明蒙皮的清潔度符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

        清潔完成后,重新檢查不需要噴漆的部件或開口區(qū)域的保護是否被破壞,是否有積水,用經(jīng)過過濾的壓縮空氣吹除積水,將被破壞的保護重新處理。

        再次,根據(jù)AC-131技術(shù)規(guī)范的要求,將雙組份液體進行混合,攪拌均勻,靜置至少30分鐘。然后使用噴槍,將配制好的AC-131溶液噴涂上飛機蒙皮表面上,注意前后搭接均勻,不要漏噴或過噴。

        最后,檢查噴涂效果,使用壓縮空氣清除蒙皮搭接縫、蒙皮邊緣、窗戶或門框開口部位、鉚釘或螺栓孔附近、天線或密封膠等部位積聚的液體。

        靜待一小時左右,化學(xué)轉(zhuǎn)換膜形成,即可轉(zhuǎn)入底漆和面漆的噴涂工序。

        4 健康和安全注意事項

        AC-131的MSDS(MaterialSafetyDataSheet)即化學(xué)品安全數(shù)據(jù)說明書,闡明了化學(xué)品的理化特性,燃爆性能,對施工人員健康的危害程度,安全使用存儲,泄漏處理和急救措施。

        AC-131不易燃,若濺到眼睛里或皮膚上,可以用大量水沖洗后;若噴涂時誤吸入,需立即轉(zhuǎn)移到室外,遠離施工環(huán)境;若出現(xiàn)不良反應(yīng),或誤吞,則必須馬上就醫(yī)。

        但霧化后的AC-131具有一定的易爆性,因此工作現(xiàn)場不能有產(chǎn)生電火花的設(shè)備,比如電機、風(fēng)扇等。

        AC-131在配液、噴涂時,施工人員均需要配戴呼吸面具、眼罩等個人勞動保護用品。

        5 與傳統(tǒng)工藝Alodine的比較

        Alodine通常使用alodine粉末現(xiàn)場配置溶液,或者直接從供應(yīng)商處購買配好的溶液。在施工方法上,因為alodine含有重金屬鉻,對施工人員有潛在的傷害風(fēng)險,因此通常采取刷涂的辦法。而AC-131為雙組份液體,不含鉻,可以使用與油漆類似的噴涂方法,工作效率高。

        Alodine工藝在刷涂到飛機蒙皮上之后,靜置約3-5分鐘,待鋁合金蒙皮表面形成化學(xué)轉(zhuǎn)換膜之后,需要使用清水沖洗飛機蒙皮表面,目的是將蒙皮表面殘留的alodine溶液沖洗干凈。因為沖洗過程中,水會進入保護用的塑料紙或膠帶,為了避免殘留水影響到后續(xù)的噴漆質(zhì)量,必須對所有區(qū)域的保護進行檢查,將殘留水吹除后重新進行保護。而AC-131則不然,其施工工序與油漆類似,可以視為油漆的一部分,在噴涂完成,AC-131干燥成膜后,可以直接進入油漆噴涂環(huán)節(jié)。與Alodine工藝相比,AC-131噴后沒有清水沖洗環(huán)節(jié),因此不需要重新處理保護用的塑料紙或膠帶,簡化了工序,節(jié)約了人力,利于工期安排,對公司整體收益提升有利。

        Alodine工藝在刷涂后飛機蒙皮上之后,需要使用清水沖洗飛機蒙皮表面。沖洗飛機蒙皮會產(chǎn)生大量的廢液,為避免對環(huán)境的危害,需要對廢液進行收集,統(tǒng)一進行無害化處理。而AC-131產(chǎn)品施工過程中,不需要沖洗,沒有廢液的產(chǎn)生,可為公司節(jié)約大量的廢液處理費用。

        6 前景展望

        作為一家飛機維修公司,摒棄現(xiàn)有成熟的工藝,采用新的工藝,即便是飛機制造商認(rèn)可,也要承擔(dān)相當(dāng)?shù)娘L(fēng)險。因此,在經(jīng)過反復(fù)多部門的調(diào)研、風(fēng)險評估,最終決定采用后,又經(jīng)過近一年的、持續(xù)的對運行中的飛機進行跟蹤,未發(fā)現(xiàn)有脫漆、腐蝕等現(xiàn)象,這說明這項工藝是可以被飛機維修公司所接受的。

        3M公司的AC-131工藝現(xiàn)在僅通過了Boeing公司在飛機機身蒙皮和垂尾蒙皮上的測試,因此現(xiàn)在只能用于對Boeing系列的飛機機身和垂尾蒙皮的防腐處理。對于機翼蒙皮和平尾蒙皮,Boeing尚未對其進行測試,故現(xiàn)在還不能使用。

        隨著公眾對周圍環(huán)境的要求越來越高,社會整體對環(huán)境保護越來越重視,相信類似于AC-131此類更環(huán)保、更經(jīng)濟的工藝產(chǎn)品,必將得到更廣泛的應(yīng)用,也希望有更多、更好的產(chǎn)品可以應(yīng)用到飛機維修業(yè)當(dāng)中。

        [1]Boeing AMM (Aircraft Maintenance Manual).

        [2]BMS10-28(Boeing Material Specification),2014.04.24.

        [3]3M AC-131 Technical Data Sheet,2013.03.

        [4]3M AC-131 Material Safety Data Sheet,2013.11.

        [5]3M AC-131 Application Guide,2012.01.

        10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.002

        董文平(1973-),男,工程師,主要從事飛機機體和部件維修生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗放行工作。

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