1  引言

        隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，民用飛機的需求也快速增長，近年來，航空產(chǎn)業(yè)已被列入國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)。噴漆是絕大部分飛機零件制造的最后一道工序，也是飛機零件防腐蝕的最后一道防線。而飛機材料的防腐蝕不僅可以延長飛機使用壽命，也可以降低飛機的維修保養(yǎng)成本。此外，漆膜可以使飛機表面光滑平整，改善空氣動力性能。漆膜防護是航空產(chǎn)品經(jīng)濟、有效、簡單、重要的保護措施之一。

        飛機的噴涂可分為三個階段：零件噴漆階段，即零件從加工制造到完成預處理后進行的噴漆；大部件噴漆階段，即完成飛機零組件的裝配后對大部件（如筒段）進行的噴漆；整機噴涂階段，即飛機完成對接組裝后對整機進行噴涂（飛機外表面）。本文針對零部件的噴漆階段進行論述。

2  對噴涂人員的要求

        眾所周知，噴涂工藝是特殊工種，是特種工藝的一部分，噴涂工藝對人員的技能要求很高。噴涂人員要有很強的責任心，操作時要認真負責，嚴格按操作規(guī)范作業(yè)，避免人為因素造成的質(zhì)量問題。

        此外，還要求噴涂人員有一定的基礎理論知識和實際操作技能。一方面要求噴涂人員通過培訓與實際的操作掌握一定的噴涂知識。要求噴涂人員掌握不同漆料的噴涂參數(shù)；了解一般缺陷的產(chǎn)生原因，并能根據(jù)缺陷進行處理；噴涂人員還要掌握漆料的性能和噴涂工具的性能，根據(jù)漆料性能、噴涂工具以及環(huán)境條件，了解如何調(diào)整噴涂參數(shù)，例如：噴涂時操作人員是否能夠根據(jù)噴槍口徑及空氣壓力將噴涂的扇面調(diào)整控制適當，使噴涂順利進行。另一方面，噴涂人員還要求有很強的實際操作能力。噴涂人員要能夠控制出漆量的均勻性、控制好噴槍與工件的距離與角度、將噴槍的運行速度保持恒定，能夠良好的控制漆膜厚度等。

3  噴涂設備的影響

        漆料的施工方法有很多，空氣噴涂一直在涂裝行業(yè)中占據(jù)著主導地位。對于飛機零部件的噴漆，大部分車間也采用空氣噴涂的方法。噴涂所需的設備主要有噴槍、空氣壓縮機、壓力調(diào)節(jié)裝置、油水分離器、噴漆室控制設備等。

        3.1  噴槍的選擇

        對于零部件的噴漆常用的噴槍主要有重力式噴槍和吸上式噴槍兩種。其不同之處在于重力式噴槍貯漆罐裝置于槍身的上方，依靠漆液本身的重力流入槍內(nèi)而噴涂。吸上式噴槍的涂料罐安裝在噴槍的下方，靠壓縮空氣的高速流動將漆料吸上，經(jīng)噴嘴與壓縮空氣混合而霧化，噴出量較小，這種噴槍受粘度和比重的影響較大。重力式噴槍與吸上式噴槍不同的在于，重力式噴槍當貯漆罐內(nèi)存漆量很少時也可噴涂，適用于小面積的精細噴涂，但由于重心在上，故手感較重。此外，還有噴筆，通常適合于大部件噴漆時不易于噴涂的狹窄部位的噴涂操作，或者用于修補等。

        操作人員根據(jù)具體的條件，如待噴涂零件的形狀、大小、位置，漆料的粘度等選擇合適的噴槍，同時要注意每種類型的槍均有不同的口徑，噴涂時要先試噴，調(diào)整好噴霧圖樣以及霧化壓力，確保噴涂工具的正確使用。在每次使用后，噴槍均要用相溶的稀釋劑等溶劑進行認真清洗，良好的保養(yǎng)不僅能提高噴槍的使用壽命，同時也能確保噴涂的質(zhì)量。

        3.2  壓縮空氣的控制

        對于進入噴槍的壓縮空氣的流量、壓力和清潔度的控制極為重要。提供噴涂所用壓縮空氣所需的設備有：空氣壓縮機、壓力調(diào)節(jié)裝置、油水分離器等。經(jīng)空氣壓縮機產(chǎn)生的高壓空氣中含有一定量的油和水，不能直接用于漆料的施工。供給噴漆間的壓縮空氣均經(jīng)過油水分離器處理，在每次的噴涂操作時要檢查壓縮空氣的質(zhì)量，對于溶劑型的漆料如果混進水分容易造成漆膜結合力差的質(zhì)量問題，這也是確保漆膜質(zhì)量的關鍵要素。噴涂一定要保證供氣的氣壓穩(wěn)定以及充足的供氣量，否則將導致霧化效果差，容易出現(xiàn)桔皮現(xiàn)象。如果空氣壓力過大，漆料霧化雖細，可是漆料分散多，漆料的損失大。噴涂所用的空氣壓力通常為0.4～0.6MPa。

        3.3  噴漆室控制設備的要求

        噴漆室的設備有送風系統(tǒng)、水幕排風系統(tǒng)（濕式噴漆室），溫濕度控制系統(tǒng)，以及漆渣去除系統(tǒng)等。噴漆室的送風系統(tǒng)與排風系統(tǒng)應保持足夠的通風量以滿足職業(yè)的健康和安全條例的要求，送入噴漆室的空氣不能形成渦流或過大的氣流，但是足以防止干燥的過噴物落在已噴涂但未干燥的零件表面。噴漆室要求定向的風速為0.3～0.5m/s[1]，要求噴漆室的送風量略大于排風量，以使噴漆室內(nèi)相對于車間為微正壓，以避免車間的灰塵進入噴漆室內(nèi)。送風系統(tǒng)的過濾裝置要定期檢查，不定期的更換、清洗，確保輸送給噴漆室的風中沒有顆粒、棉絮等雜質(zhì)，水幕排風系統(tǒng)也要定期清洗保養(yǎng)，以便將噴漆時的漆霧殘渣及時除去，以免多余的漆霧落到剛剛噴過或已經(jīng)表干的漆膜上，造成過噴或顆粒。溫濕度控制系統(tǒng)關系到噴涂的操作環(huán)境，因此也應按時檢查保養(yǎng)。此外，有的噴涂廠房還分別有流平室和烘干室，流平室需控制溫濕度與氣流，烘干裝置或烘干室要求進行溫度均勻性測試與系統(tǒng)精度等檢查，以確保良好的控制漆膜的烘干溫度。

4  材料對噴涂的影響

        飛機制造中所用材料分上機材料和非上機材料。噴涂工藝中上機材料主要就是漆料，一些輔料如保護材料、打磨砂紙等一般為非上機材料。漆料的準備過程為漆料的攪拌、估料、配制、稀釋過濾、熟化。在漆料的配制前首先要注意使用的油漆質(zhì)量，不要使用過期或變質(zhì)的油漆，使用不同品牌的油漆基料、固化劑、稀釋劑也會導致桔皮或其它油漆問題。漆料在貯存過程中，漆料中的顏料逐漸沉于桶底，甚至結塊，有時也會分層，在配制時必須充分攪拌，使漆料中的各個成分均勻混合，這樣漆膜才會表現(xiàn)出均勻一致，發(fā)揮出良好的性能。準確的估料不僅能避免不必要的浪費，也可以避免一個零部件使用兩次配制的漆料，使噴涂的零部件漆膜性能有最大的一致性。

        目前飛機上所用的漆料大部分都是多組份，這樣漆料的配制就一定要嚴格按照規(guī)范或制造商說明的配制比例進行配制?；吓c固化劑的比例一定要適當，如果固化劑加多了，漆膜干燥過快，這樣就很可能造成龜裂、結合力下降等漆膜問題，并且縮短了漆料的適用期；而如果固化劑加少了，漆膜會表現(xiàn)出遲遲不干燥，不僅造成漆膜缺陷，還會耽誤生產(chǎn)。

        漆料在噴涂中，往往需要稀釋，以利于操作，這也是保證漆膜質(zhì)量的重要手段。特別是內(nèi)聚力大、流平性差的漆料，稀釋更為重要。合理調(diào)整漆料粘度，以保證噴涂后漆膜流平性好、均勻，并有光澤。稀釋后的漆料要進行過濾，以除去漆料中的雜質(zhì)或較粗的顏料。過濾常用專用的紗布、濾紙等。

        部分多組分的漆料在配制后要進行熟化，因為新混合的漆要進行一定時間的預反應，然后才能進行噴涂，以確保漆膜的外觀質(zhì)量和性能。配制后的漆料要在適用期內(nèi)進行噴涂，以防止漆料凝固和膠化，不同漆料的熟化時間和適用期也不盡相同，但是都應嚴格的遵守。在漆料配制后要立即封蓋，不僅避免了雜質(zhì)等的污染，而且避免了漆料中的溶劑揮發(fā)。

        在生產(chǎn)中常常需要溶劑用于清洗或?qū)σ褔娡坎⒏稍锏钠崮みM行活化，一般對于溶劑都有規(guī)定，不能隨便選擇使用，例如要求丁酮的地方不要隨便選擇使用其它溶劑，因為他們的揮發(fā)性、溶解性可能都不盡相同，所以必須按要求操作。相關輔料的選擇也是關鍵，例如噴漆保護膠帶，它不僅需要有一定的粘度，還需要與基體容易剝離、不能掉膠；對于清洗溶劑敏感的區(qū)域（如非金屬、軸承）需要用鋁箔膠帶、耐溶劑紙或薄膜等保護。

5  噴涂工藝的影響

        涂料的噴涂工藝由噴涂前的預處理、漆料的施工、漆膜的固化三個步驟組成。噴涂前的預處理是指對待處理工件進行物理或化學處理，以達到清除各類污物、提高基體材料的結合力和耐蝕性等作用。飛機零件根據(jù)材料和性能要求有不同的預處理方法，在此不進行論述，下面重點介紹噴涂方法與漆膜的干燥。

        5.1  噴涂方法

        噴涂方法是指噴涂的距離、噴槍的移動速度、噴槍運行的路線及漆霧圖樣的搭接程度。噴涂距離一般約為375px～625px，可根據(jù)經(jīng)驗判斷漆霧圖樣來確定噴涂的距離，一般選擇霧化最細且漆霧不飛散的位置為被噴工件表面的位置。噴槍與工件距離太遠，漆霧已經(jīng)分散后再到達工件表面，容易造成漆膜薄且不均勻的缺陷，也就是俗稱的“虛煙兒”，同時也會使漆料損失增大，而太近則容易造成漆膜厚且容易造成流掛、皺紋的缺陷。噴槍的移動速度與漆料的粘度、固體含量、噴槍噴霧圖形、出漆量及要求的厚度有關。應掌握不流淌且能盡量噴滿為佳。行槍的速度要均勻，始終保持噴槍與工件表面成90度角，以確保漆膜的厚度。噴霧圖樣的搭接與噴槍霧化后漆霧的展開程度有關，可將噴霧圖樣從圓形調(diào)節(jié)到橢圓形，橢圓形的噴涂效率最好，噴涂時每一槍要壓著前一槍的痕跡的三分之一，每一次行程都要在同一地點開始。行槍要先橫后縱，縱橫交叉，達到均勻覆蓋。噴涂操作人員要記住操作要點，熟練掌握噴涂技術，根據(jù)零部件的形狀調(diào)整合適的噴幅、覆蓋、噴涂順序，保持合適的槍距、行槍速度以及角度等。

        5.2  漆膜的干燥

        在噴涂后，漆膜的固化在噴涂中占有重要的影響，它直接影響到漆膜的質(zhì)量和性能。常用的干燥方法有自然干燥和強制干燥（烘干）。影響漆膜干燥的因素主要包括溫度、干燥時間、空氣濕度和空氣流速等。

        溫度對于需加熱干燥的漆膜的性能影響很大，若達不到其所需的干燥溫度，其力學性能和化學性能大大降低，并且其外觀也受到很大影響。若溫度超過漆膜所需干燥溫度的范圍，漆料中的樹脂容易老化，漆膜變暗甚至變黃。

        漆膜的干燥過程一般為濕漆膜流平，溶劑揮發(fā)，再物理或化學成膜。流平時間過短，溶劑揮發(fā)不均勻，漆膜易出現(xiàn)針孔、起泡、縮孔等缺陷。流平時間過長，溶劑揮發(fā)慢，對漆膜質(zhì)量有益，但生產(chǎn)效率低。試驗證明，漆膜中90%以上的溶劑是在5分鐘～15分鐘內(nèi)揮發(fā)出，因此一定要保證漆膜的流平時間。工件達到工藝溫度后，漆膜發(fā)生氧化或聚合反應而固化，加熱干燥時間長短取決于材料的種類、烘干方法及溫度。

        自然干燥中，空氣濕度過大，致使漆膜中水分蒸發(fā)及溶劑揮發(fā)速度降低，因而會減慢漆膜的干燥速度。反之，濕度過小，漆膜干燥速度過快也會影響漆膜質(zhì)量?？諝饬魉俅螅崮ぶ兴终舭l(fā)及溶劑揮發(fā)速度加快，會加速漆膜的干燥。適宜的風速同時會使室內(nèi)濕度更均勻，使漆膜質(zhì)量更好。

6  噴涂環(huán)境的影響

        噴涂環(huán)境一般指溫度、濕度、風速和空氣清潔度等方面，是影響漆料干燥和成膜時間長短的主要外部條件，溫濕度環(huán)境條件不能滿足噴涂要求的漆膜會出現(xiàn)一系列缺陷。噴涂溫度過高，漆料中溶劑揮發(fā)過快，漆料在達到工件表面之前就已干燥，這樣就容易產(chǎn)生缺釉、桔皮等外觀缺陷；噴涂溫度過低，溶劑揮發(fā)慢，漆料粘度上升慢，易發(fā)生流掛和不容易干等問題。噴涂時濕度過大，漆膜就容易出現(xiàn)起泡；而濕度過低，漆膜容易產(chǎn)生針孔等外觀缺陷。操作環(huán)境應無塵土，通風良好，環(huán)境條件中的空氣灰塵包含有許多不同的雜質(zhì)，落于濕漆膜中，會引發(fā)縮孔、顆粒等問題。一般噴漆間的溫度控制在16～32℃之間，相對濕度控制在30%～80%的范圍內(nèi)為宜。

7  結論

        噴涂工藝是對噴涂過程中的環(huán)境、設備、操作等環(huán)節(jié)均有很高要求的特種工藝，影響漆膜質(zhì)量的漆膜結合力、漆膜厚度、耐沖擊性及外觀質(zhì)量等性能決定了飛機零部件的質(zhì)量與性能。優(yōu)質(zhì)漆膜的產(chǎn)生是各個環(huán)節(jié)綜合作用的結果，因此每個環(huán)節(jié)都要求規(guī)范、嚴格。而有缺陷膜層的產(chǎn)生往往卻并不是一個因素單獨作用的結果，通常都是幾個因素綜合作用的結果，呈現(xiàn)出“一果多因”的現(xiàn)象。本文從噴涂人員、噴涂設備、所用材料、噴涂工藝、噴涂環(huán)境五方面論述了如何保證漆膜質(zhì)量，總結了這五方面在生產(chǎn)中的注意要點，為民用飛機零部件噴涂技術的提高積累了經(jīng)驗。