淺析空客飛機(jī)外部褪噴漆工藝

王振良 李鋒 黃鋒

摘要：通過(guò)對(duì)比波音飛機(jī)外部的褪噴漆工作，總結(jié)和分析了用于空客飛機(jī)外部的褪噴漆工藝，并對(duì)現(xiàn)有的各種褪噴漆方式進(jìn)行了比較和探討。

關(guān)鍵詞：褪漆劑；褪噴漆系統(tǒng)；SSS噴漆系統(tǒng)

Keywords：stripper；stripping and painting system；SSS painting system

0 引言

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)航空公司的空客機(jī)隊(duì)越來(lái)越壯大，已經(jīng)與波音飛機(jī)的數(shù)量持平。但是，航空公司和維修站普遍反映，波音飛機(jī)的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)很難適應(yīng)空客機(jī)隊(duì)的維護(hù)。波音飛機(jī)的持續(xù)適航文件比較簡(jiǎn)單明了，工作易操作，且靈活程度大；而空客飛機(jī)的維修維護(hù)更加細(xì)膩繁瑣，不太容易操作。

作為飛機(jī)維修維護(hù)中重要的一部分，飛機(jī)外部的褪噴漆一直備受關(guān)注。不同于其他行業(yè)的褪噴漆，飛機(jī)的褪噴漆有其復(fù)雜性和特殊性。除波音787和空客A350飛機(jī)的蒙皮材料為復(fù)合材料外，現(xiàn)有的主要機(jī)型的蒙皮材料以鋁合金為主。國(guó)內(nèi)的空客A350飛機(jī)還未到達(dá)褪噴漆年限，部分波音787飛機(jī)已經(jīng)開(kāi)始褪噴漆，不過(guò)這兩種機(jī)型褪噴漆的實(shí)際操作數(shù)據(jù)還有待收集。本文將重點(diǎn)對(duì)空客A320系列和A330系列飛機(jī)的外部褪噴漆工作進(jìn)行探討和分析。

1 空客飛機(jī)外部噴漆系統(tǒng)

波音飛機(jī)噴漆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是整體的褪噴漆，即飛機(jī)褪漆時(shí)去除所有漆層，噴漆時(shí)重新構(gòu)建化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層和漆層 [1] 。與波音飛機(jī)不同，空客飛機(jī)的噴漆系統(tǒng)設(shè)計(jì)秉承部分褪噴漆的理念，即飛機(jī)褪漆時(shí)不去除基礎(chǔ)底漆，噴漆時(shí)只恢復(fù)中間層（按需）和面漆 [2-3] 。波音飛機(jī)的褪噴漆工作操作簡(jiǎn)單，但是需要更換飛機(jī)外部密封膠、構(gòu)建化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層和底漆，成本相對(duì)較高。空客飛機(jī)的褪噴漆工作操作控制比較嚴(yán)格，但是無(wú)需更換飛機(jī)外部密封膠、構(gòu)建化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層和底漆，成本較低。

根據(jù)空客A320/A330SRM51-23-11，A320飛機(jī)和A330飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、安定面的漆層組成分為29個(gè)區(qū)域，情況較復(fù)雜 [2-3] ，見(jiàn)表1和表2 [2-4] 。A320飛機(jī)和A330飛機(jī)的外部漆層組成有6種，復(fù)合材料區(qū)域的漆層由底漆（04FMA5）或無(wú)鉻底漆（04EDA5）+防腐聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）組成，鋁合金區(qū)域的漆層由開(kāi)孔的鉻酸陽(yáng)極化處理+防腐環(huán)氧底漆（04DAB2）+刻蝕底漆（04CMA2）（按需）+防腐聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）組成。除接觸基體材料的底漆不同以外，其他漆層組成基本一致。機(jī)翼上表面飛行變形較大的區(qū)域一般選用彈性較好的04QMF6。

波音飛機(jī)和空客飛機(jī)的內(nèi)部涂層采用附著性較強(qiáng)的底漆+防腐劑 [5] ，但是波音飛機(jī)外部采用的是附著性較弱的底漆，以便褪漆時(shí)去除全部外部漆層。空客飛機(jī)為了保證飛機(jī)服役期間的防腐性，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)鋁合金表面采用相同的附著性較強(qiáng)的基礎(chǔ)底漆。空客飛機(jī)外部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)底漆表面增加刻蝕底漆（04CMA2）和防腐聚氨酯底漆（04EAC2），以便在褪漆時(shí)更好地保護(hù)基礎(chǔ)底漆不被去除。波音飛機(jī)和空客飛機(jī)的噴漆系統(tǒng)中的面漆組成相同，可以采用高固態(tài)噴漆系統(tǒng)、BC/CC噴漆系統(tǒng)或SSS噴漆系統(tǒng)等面漆系統(tǒng)。如表2所示，空客推薦的漆料主要是PPG和Akzo的產(chǎn)品，航空公司和維修站可以根據(jù)需要選擇其他廠家的漆料進(jìn)行噴漆 [6] 。

空客飛機(jī)的鋁合金表面補(bǔ)漆時(shí)，可以采用化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層替代刻蝕底漆（04CMA2），并結(jié)合聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）使用，這與波音的補(bǔ)漆方式相同。復(fù)合材料表面的補(bǔ)漆也與波音飛機(jī)相同。

2 飛機(jī)外部褪漆

空客飛機(jī)的褪漆方式有砂磨褪漆和化學(xué)褪漆兩種 [7-8] ，其中化學(xué)褪漆劑又包括二氯甲烷基褪漆劑、酸性褪漆劑、過(guò)氧化氫基褪漆劑（限制型）、過(guò)氧化氫型褪漆劑（改進(jìn)型）和堿性苯甲醇褪漆劑等5種。復(fù)合材料中的樹(shù)脂可能與化學(xué)褪漆劑發(fā)生反應(yīng)，所以空客要求A320和A330飛機(jī)的復(fù)合材料表面漆層只能采用物理打磨的方式褪漆。按照空客的噴漆系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，砂磨褪漆和化學(xué)褪漆劑褪漆均僅褪漆至基礎(chǔ)底漆或中間層。使用化學(xué)褪漆劑對(duì)空客飛機(jī)外部進(jìn)行褪漆時(shí)，需要使用聚乙烯塑料膜或鋁膠帶遮蔽丙烯酸酯材料（如玻璃）、天線、皮托管、傳感器、靜壓口和強(qiáng)度大于1400MPa的高強(qiáng)度鋼零部件等區(qū)域和材料，防止化學(xué)褪漆對(duì)其造成侵蝕。

如表3所示 [7-8] ，砂磨褪漆可以用于金屬材料和復(fù)合材料表面漆層的去除，對(duì)基體材料漆層組成無(wú)限制，但人力成本較大，砂磨表面不太光滑，對(duì)此可以部分或全部去除面漆，有效確保基礎(chǔ)底漆不受損傷。

二氯甲烷基褪漆劑是以二氯甲烷為主要成分的褪漆劑，只能用于金屬表面褪漆，不能用于復(fù)合材料表面褪漆。其優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)速度快，約0.5～4h，成本較低。缺點(diǎn)是污染大，屬于有毒化工品，現(xiàn)在已經(jīng)很少用于民航飛機(jī)的褪漆工作。

酸性褪漆劑是pH值呈較強(qiáng)酸性的一類(lèi)褪漆劑。過(guò)氧化氫基褪漆劑（限制型）是以過(guò)氧化氫（雙氧水）為主要成分的褪漆劑。這兩種褪漆劑主要用于飛機(jī)機(jī)身外部金屬漆層的褪漆，但都會(huì)侵蝕防腐保護(hù)層（如鋁表面的陽(yáng)極化層和底漆）。褪漆區(qū)域所有修理中對(duì)于熱處理超過(guò)1400MPa的高強(qiáng)度緊固件都必須進(jìn)行保護(hù)。褪漆后需立即沖水，并且沖洗水需要滿足pH5～8.5、氯化物含量不高于100ppm的要求。相對(duì)于過(guò)氧化氫型褪漆劑，酸性褪漆劑具有反應(yīng)速度快、對(duì)環(huán)境溫濕度要求小和反應(yīng)過(guò)程強(qiáng)烈等特點(diǎn)，但因其較大的侵蝕性，空客規(guī)定每架飛機(jī)生命周期內(nèi)使用此類(lèi)褪漆劑的次數(shù)不得超過(guò)1次。

因噴漆體系設(shè)計(jì)理念不同，波音飛機(jī)褪漆時(shí)需要褪掉底漆露出鋁合金表面，因此波音飛機(jī)對(duì)酸性褪漆劑使用次數(shù)沒(méi)有限制，但規(guī)定必須保護(hù)好高強(qiáng)度鋼等材料，每次褪漆時(shí)酸性褪漆劑只能用一次，不能重復(fù)長(zhǎng)時(shí)間地浸潤(rùn)裸露的鋁合金表面。

過(guò)氧化氫基褪漆劑（改進(jìn)型）是過(guò)氧化氫基褪漆劑（限制型）的改進(jìn)型，主要用于飛機(jī)機(jī)身外部和機(jī)翼金屬結(jié)構(gòu)表面漆層的褪漆。與過(guò)氧化氫基褪漆劑（限制型）相比，過(guò)氧化氫基褪漆劑（改進(jìn)型）的優(yōu)點(diǎn)是侵蝕性較弱，褪漆時(shí)無(wú)需特殊保護(hù)鍍鎘的鋼緊固件或熱處理超過(guò)1400MPa的高強(qiáng)度緊固件。為了避免過(guò)氧化氫的分解反應(yīng)和放熱反應(yīng)產(chǎn)生危害，必須對(duì)過(guò)氧化氫基褪漆劑（限制型和改進(jìn)型）的褪漆廢物進(jìn)行集中收集并稀釋，且不得完全封閉桶，避免陽(yáng)光直射產(chǎn)生爆炸。

堿性苯甲醇褪漆劑是以苯甲醇為主要成分、液體pH值呈堿性的褪漆劑，主要用于外部金屬結(jié)構(gòu)中間層噴漆系統(tǒng)的褪漆。與改進(jìn)型過(guò)氧化氫基褪漆劑相似，堿性苯甲醇基褪漆劑也具有反應(yīng)較緩慢、反應(yīng)過(guò)程較溫和、環(huán)保性能好等特點(diǎn)，但它的反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境溫濕度要求較高。另外，堿性苯甲醇褪漆劑不含過(guò)氧化氫，存儲(chǔ)和回收相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊處理。

由于空客或航空公司無(wú)法提供飛機(jī)外部的鍍鎘的鋼緊固件和熱處理超過(guò)1400MPa的高強(qiáng)度緊固件的清單和布局圖，以及存在環(huán)保性和使用限制等問(wèn)題，二氯甲烷基褪漆劑、酸性褪漆劑和過(guò)氧化氫基（限制型）褪漆劑的使用大大受限。因此，空客公司建議航空公司和維修站采用砂磨、改進(jìn)型過(guò)氧化氫基褪漆劑和堿性苯甲醇基褪漆劑進(jìn)行褪漆。

空客飛機(jī)的傳統(tǒng)褪噴漆系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為先進(jìn)，越來(lái)越多的飛機(jī)采用這種更先進(jìn)的SSS褪噴漆系統(tǒng)，但是空客飛機(jī)的褪噴漆設(shè)計(jì)理念過(guò)于理想化，SSS噴漆系統(tǒng)并沒(méi)有改善其褪漆不完整的問(wèn)題。從圖1和圖2可以看出，空客飛機(jī)在褪漆時(shí)，基礎(chǔ)底漆和中間層不同程度剝落的現(xiàn)象很常見(jiàn)，這會(huì)造成恢復(fù)漆層后表面凹凸不平、光澤性差、不美觀等問(wèn)題。另外，雖然空客的表面陽(yáng)極化和噴漆工藝都是標(biāo)準(zhǔn)化操作，但是空客機(jī)身部件來(lái)自于不同國(guó)家的生產(chǎn)廠家，陽(yáng)極化質(zhì)量和效果也不同，這也是褪漆后表面漆層剝落不均一的重要原因。

空客A350飛機(jī)和波音787飛機(jī)均采用選擇性褪漆的SSS噴漆系統(tǒng)，因此可以選擇某些可用于復(fù)合材料基體的堿性苯甲醇基褪漆劑對(duì)其SSS褪噴漆系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)褪漆 [9] 。出于安全考慮，現(xiàn)在仍然有很多航空公司和維修企業(yè)選擇砂磨的方式對(duì)空客A350飛機(jī)和波音787飛機(jī)進(jìn)行褪漆。

3 結(jié)束語(yǔ)

相對(duì)于波音飛機(jī)的褪噴漆系統(tǒng)而言，空客飛機(jī)的褪噴漆系統(tǒng)具有降低機(jī)身外部密封膠和底漆使用成本、提高機(jī)體防腐性能等優(yōu)點(diǎn)，但空客飛機(jī)褪噴漆系統(tǒng)存在褪漆不完整的缺點(diǎn)，易造成噴漆后的表面光澤性差、不美觀、新舊化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層和底漆附著性差異等問(wèn)題。要解決這一問(wèn)題，有賴于表面處理工藝、新漆料和新褪漆劑等各方面的綜合開(kāi)發(fā)。另外，空客飛機(jī)的褪漆對(duì)人員操作的要求更高，操作人員需要根據(jù)褪漆情況隨時(shí)調(diào)整褪漆方案，這也增加了人力成本。隨著國(guó)內(nèi)飛機(jī)漆料和褪漆劑的研究和發(fā)展 [10] 以及國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)的制造與推廣，航空公司和維修站也可選擇中國(guó)民航局批準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)漆料和褪漆劑用于飛機(jī)的褪噴漆工作 [6] 。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

王振良，工程師，碩士，研究方向?yàn)轱w機(jī)的超規(guī)范修理與航化品的適航管理。