空客客艙地板膠介紹及其成品的數(shù)控加工應(yīng)用

摘要：本文就空客飛機(jī)客艙濕區(qū)（民航客機(jī)的登機(jī)區(qū)域及廚房、廁所區(qū)域）地板膠（Non-textile floor covering，簡(jiǎn)稱NTF）的類別、標(biāo)準(zhǔn)及作用分別進(jìn)行闡述。針對(duì)不同類型地板膠而采用的不同拼接工藝進(jìn)行介紹并簡(jiǎn)要分析其差異。就目前地板膠的成品件加工方式進(jìn)行介紹，并簡(jiǎn)要陳述數(shù)控加工技術(shù)的引入對(duì)地板膠成品件加工的影響。

關(guān)鍵詞：民航客機(jī);地板膠皮;拼接工藝;數(shù)控加工

前言：在空客民航客機(jī)的客艙濕區(qū)會(huì)受到雨水、雪水、廚房垃圾及廁所污水等各種污染，不僅使旅客和機(jī)組人員在該區(qū)域內(nèi)活動(dòng)時(shí)可能因濕滑而摔倒，還會(huì)使該區(qū)域的機(jī)身結(jié)構(gòu)遭到腐蝕。為了避免在該區(qū)域活動(dòng)的人員發(fā)生不安全事件和降低地板梁結(jié)構(gòu)腐蝕發(fā)生的可能性，而地板膠之間的拼接縫平整度和膠接質(zhì)量對(duì)濕區(qū)地板梁的防腐起著至關(guān)重要的作用。同時(shí)，地板膠還需具備較高的強(qiáng)度、較長(zhǎng)的使用壽命以及滿足輕量化的要求來降低維護(hù)運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

1.??? 地板膠的構(gòu)成形式和類別

1.1? 地板膠的構(gòu)成形式

地板膠的主要構(gòu)成形式為如圖1 所示，由于地板膠的上層膠皮作為表面層其強(qiáng)度不夠不能單獨(dú)使用，必須與作為基底層的復(fù)合材料配合使用，因此根據(jù)表面層和基底層結(jié)合方式的不同地板膠有三種構(gòu)成形式。第一種是將地板膠皮作為表層和玻璃纖維板作為底層，分兩次施工粘合使之形成最終的地板膠。這是一種很常見的構(gòu)成形式。第二種是使用wulfmeyer公司處理的產(chǎn)品。該公司并不直接生產(chǎn)地板膠，它采購(gòu)空客批準(zhǔn)的地板膠皮再加上纖維板，經(jīng)過真空粘接處理形成新的產(chǎn)品，稱為地板膠組件。第三種是使用各個(gè)廠家通過不同的處理工藝后將表面層和基底層融合在一起的地板膠，稱之為一體化（all-in-one）地板膠。

1.2? 地板膠的類別

地板膠的廠家通常按照其背部材料來確定地板膠的系列，背部材料主要有閉孔發(fā)泡材料及玻璃纖維兩種。閉孔發(fā)泡材料型的地板膠，具備良好的降噪減震功能，但是長(zhǎng)時(shí)間承受高壓力會(huì)留下印記。玻璃纖維型則具備較強(qiáng)的抗沖擊性能和尺寸穩(wěn)定性，不易產(chǎn)生皺褶，并且其單位尺寸內(nèi)可以做到更輕更薄。

地板膠按照表面層可分為PVC和硅膠兩種。由于硅膠材料的特性，在接縫處無法進(jìn)行熱焊接，只可以采用密封膠封嚴(yán)方式來拼接。使用PVC表面材料的地板膠則可以采用熱焊接或者密封膠進(jìn)行拼接。

地板膠按照單位面積的重量可以分為普通型和超輕型。當(dāng)每平方米的質(zhì)量小于2.3KG時(shí)可以稱為超輕型地板膠。空客A320系列飛機(jī)對(duì)質(zhì)量控制不敏感。而經(jīng)過輕量化處理的一體化地板膠則是A380飛機(jī)的首選。

2.??? 地板膠的安裝要求

在鋪設(shè)地板膠前應(yīng)該確保環(huán)境溫度在18-30℃，相對(duì)濕度不超過75%。只有在合適溫度和濕度下才能使地板膠底部的粘合層性能充分發(fā)揮。另外，需要確認(rèn)地板膠的邊緣與待安裝區(qū)域內(nèi)的廁所和廚房等機(jī)上設(shè)施留出5.0+2.0mm或-2.0mm的間隙。這些間隙的作用是在封嚴(yán)的時(shí)候，保證密封膠和間隙邊緣充分接觸，提高封嚴(yán)的效果。鋪設(shè)完成后對(duì)于兩塊地板膠接縫的間隙，若使用熱焊接的方式則為1.5+1.0mm或-1.5mm;若使用密封膠的方式則為3.0+1.0mm或-0.5mm。

3.??? 地板膠接縫的封嚴(yán)方式

3.1? 注膠密封

以硅膠為主要原料作為表面層的地板膠只能使用密封膠對(duì)拼接縫進(jìn)行封嚴(yán)，所選用的膠料是METZELER公司的密封膠FLOORSIL？2。以PVC材料作為表面層的地板膠也可以在與客艙里的廁所、廚房或其他設(shè)施設(shè)備形成的接縫處使用FLOORSIL？2 進(jìn)行封嚴(yán)。FLOORSIL？2 是屬于硅膠類的密封膠。其顏色多樣，一般情況下需要根據(jù)手冊(cè)的要求與地板膠的顏色進(jìn)行配套選擇。密封膠的固化時(shí)間在2-3mm的膠層厚度下需要24小時(shí)。

施打密封膠的主要步驟分為三步：

1）遮蔽保護(hù)

沿著接縫的兩邊使用紙膠帶進(jìn)行遮蔽。防止多余的密封膠接觸到不需要封嚴(yán)的區(qū)域，保持施工區(qū)域整潔、美觀。

2）? 封膠

將所有的縫隙施用密封膠后，立即使用非金屬材料的抹刀把多余的密封膠抹去，使密封膠與膠接縫的平面齊平。不平整的膠接縫可能會(huì)過早的失效。

3）? 保護(hù)膠縫

封膠完成后去除遮蔽膠帶。由于密封膠的固化時(shí)間較長(zhǎng)，在密封膠固化前應(yīng)對(duì)膠縫實(shí)施保護(hù)措施，避免因意外觸碰造成對(duì)膠縫的破壞。導(dǎo)致地板膠表面層與底層分離，產(chǎn)生鼓包或者褶皺。

3.2? 熱焊接

熱焊接是一種利用以PVC為材料的焊條在加熱工具的幫助下將地板膠的拼接縫融合在一起的工藝。因其焊縫所需的固化時(shí)間較短，通常在5 分鐘之內(nèi)就可以自然降溫固化，被廣泛應(yīng)用于以PVC材料作為表面層的地板膠。常使用到的工具如圖2 所示。

1）開槽

地板膠粘接好之后，使用V型刮刀在接縫處開出約30°的V型槽。并且V型槽的深度不能超過地板膠厚度的2/3。

2）? 保護(hù)

使用鋁箔膠帶在焊縫兩側(cè)進(jìn)行遮蔽保護(hù)，保證將周圍區(qū)域的表面花紋及外觀受到高溫的影響降到最低。

3）? 焊接

使用熱焊槍加熱與地板膠顏色相匹配的焊條使接縫融合。在焊接前，需要將熱焊槍預(yù)熱到160℃-200℃之間。最終的溫度選擇應(yīng)與焊接速度相匹配。如果焊條有燒焦的跡象，則加快焊接速度或降低熱焊槍溫度。如果焊條未充分融化，則減緩焊接速度或提高熱焊槍的溫度。焊接時(shí)要注意保持槍嘴頭部與地面基本平行，并在焊縫上勻速移動(dòng)，將融化的焊條填入焊縫。熱焊槍移動(dòng)方向應(yīng)從遠(yuǎn)處向面前拉動(dòng)。

4）? 修整

所有的修整工作須在焊條冷卻才可進(jìn)行，以避免脫焊的可能。多余的焊條材料使用地板膠修整刨刀結(jié)合保持器去除。

對(duì)于地板膠的拼接方式，更推薦熱焊接方式。因?yàn)槟z密封的接縫外觀雖與焊接并無太大差異，但接縫在餐車碾壓及日常清潔等因素影響下極易脫落而導(dǎo)致漏水，引起地板膠鼓包及皺摺甚至結(jié)構(gòu)的腐蝕。

4???? 應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對(duì)地板膠成品加工的影響

4.1? 數(shù)控設(shè)備特點(diǎn)介紹

目前所使用的地板膠制作設(shè)備是型號(hào)為DCF733018的電腦雕刻機(jī)，它的主要組成有一個(gè)長(zhǎng)3000mm，寬1800mm的有效操作區(qū)域的工作臺(tái)，一個(gè)龍門刀架，一個(gè)銑刀頭和一個(gè)控制臺(tái)。雖然該機(jī)床并非專用設(shè)備，但是其作業(yè)區(qū)域大，可操作性高。

由于該機(jī)床是利用銑刀的旋轉(zhuǎn)和位移來切削出所需要的形狀，并且刀刃是沿著順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，若銑刀位移方向和銑刀旋轉(zhuǎn)時(shí)與被切削材料邊緣在切線上的方向相同，則切削后的材料邊緣是平整的。若銑刀行進(jìn)方向和銑刀旋轉(zhuǎn)時(shí)與被切削材料邊緣在切線上的方向相反，則切削后的材料邊緣是粗糙的。

4.2? 數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用

在飛機(jī)進(jìn)廠前將與該飛機(jī)構(gòu)型對(duì)應(yīng)的地板膠工程圖紙文件下載，以計(jì)算機(jī)輔助制圖軟件（CAD）為數(shù)據(jù)載體，按照工程圖紙給出的尺寸在CAD中繪制出成品件的形狀，以數(shù)控機(jī)床為基礎(chǔ)進(jìn)行加工作業(yè)。

在開發(fā)初期遇到最突出的問題是成品件尺寸超出設(shè)備作業(yè)區(qū)域。以某構(gòu)型的A320飛機(jī)前廚房通道區(qū)域地板膠的加工制作為例，由于數(shù)控設(shè)備的最大加工長(zhǎng)度是3000mm，而成品件尺寸中最長(zhǎng)的尺寸遠(yuǎn)超過這一數(shù)值，無法一次加工成型。因此，通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行多次調(diào)試和試驗(yàn)后總結(jié)出了一種新的加工的方法。如圖3 所示，該方法的原理是將原本完整的超長(zhǎng)圖形沿長(zhǎng)度方向分割為兩段或者多段半封閉的圖形，再按照每段圖形的先后順序多次加工后形成完整的成品件。

4.3? 提高成品件的質(zhì)量

飛機(jī)在實(shí)施高級(jí)別定檢或濕區(qū)地板梁結(jié)構(gòu)檢查時(shí)，通常會(huì)在客艙內(nèi)設(shè)施設(shè)備部件離位后被拆除，而在恢復(fù)客艙的工作開始前需要先將新的地板膠鋪設(shè)到位。就此而言，更換地板膠是客艙維修的一項(xiàng)常規(guī)工作，也是客艙維修進(jìn)程具有節(jié)點(diǎn)控制性的工作。同時(shí)，由于需要覆蓋的地板區(qū)域邊緣的形狀具有特殊性，所以地板膠尺寸的準(zhǔn)確性很重要。而且需要地板膠邊緣和接縫處平整、均勻才能提高其膠接的質(zhì)量。因此，能否在保證質(zhì)量的前提下將地板膠成品按時(shí)制作成為了一項(xiàng)重要工作。

過去我們通常采取沿著舊地板膠的邊緣臨摹出一個(gè)尺寸后用剪刀裁剪的制作方式。或者用直尺和圓規(guī)量度的方式按照空客手冊(cè)中的圖紙繪制出地板膠成品件的模板，再沿模板裁剪的方式。但是這兩種方式都不能完美的解決我們面臨的問題。而數(shù)控加工技術(shù)使用CAD圖軟件按照空客手冊(cè)上給出的地板膠皮標(biāo)準(zhǔn)尺寸繪制，經(jīng)過數(shù)控機(jī)床切割后，地板膠的成品精度能控制在±1mm的范圍內(nèi)，從尺寸精度上來看，遠(yuǎn)勝于以往通過手工裁剪造成邊緣粗糙的情況。

4.4? 縮短施工周期

如表1 所示，每架次A320系列機(jī)型和A330機(jī)型分別節(jié)約16個(gè)工時(shí)和64個(gè)工時(shí)，這極大提高了生產(chǎn)效率，能為分公司每年節(jié)省20多萬元的人工成本，也為機(jī)上客艙的廁所廚房等設(shè)施設(shè)備的恢復(fù)安裝爭(zhēng)取了大量時(shí)間，從而提升了客艙維護(hù)工作的整體恢復(fù)品質(zhì)。另外，利用CAD軟件繪制完成的地板膠成品尺寸數(shù)據(jù)以航空公司為組別，按照機(jī)型和構(gòu)型進(jìn)行分類保存，形成了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)之后便可以直接根據(jù)各航空公司的不同飛機(jī)構(gòu)型，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取對(duì)應(yīng)的圖紙數(shù)據(jù)即時(shí)加工，全過程均為數(shù)字化操作。若能依據(jù)飛機(jī)的進(jìn)廠計(jì)劃，預(yù)先對(duì)地板膠成品件進(jìn)行批量加工，這將進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。

5???? 總結(jié)

飛機(jī)濕區(qū)的地板膠的功能性在持續(xù)開發(fā)中逐漸得到了完善，但隨著航空業(yè)不斷發(fā)展，地板膠外觀的各項(xiàng)指標(biāo)也不斷更改，同時(shí)考慮到燃油經(jīng)濟(jì)性，產(chǎn)品安全性以及維護(hù)經(jīng)濟(jì)性等問題，一些密度較大的地板膠也在逐步被飛機(jī)制造商淘汰，質(zhì)量更好、密度更小的產(chǎn)品不斷被采用，比如空客飛機(jī)使用的Wulfmeyer地板膠組件因其價(jià)格昂貴，也正在被一體化（All-in-one）地板膠產(chǎn)品代替。一體化地板具有優(yōu)良的產(chǎn)品性能，并兼?zhèn)淇箾_擊性能和尺寸穩(wěn)定性，密度也大大降低。且免去了普通型地板膠需要分兩次鋪設(shè)的維護(hù)成本。

在地板膠的成品制作中，利用數(shù)控加工技術(shù)不僅使人力成本和時(shí)間成本得到極大的降低同時(shí)獲得更好的成品件質(zhì)量，還能幫助客艙的工作者將更多的精力專注于其他客艙設(shè)施的維護(hù)中。若能夠根據(jù)各飛機(jī)的維修計(jì)劃和總體生產(chǎn)量的情況，對(duì)地板膠成品件的制作實(shí)行預(yù)生產(chǎn)，相信客艙的維護(hù)工作能做到無縫銜接。

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作者簡(jiǎn)介：

胡大偉（1990.06-），男，漢族，四川，北京飛機(jī)維修工程有限公司成都分公司，助理工程師，從事飛機(jī)客艙設(shè)施設(shè)備的維修與技術(shù)支援工作。