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第 45 卷 第 8 期（总第 365 期）电 镀 与 精 饰2023 年8 月飞机油箱盖零件喷漆工艺优化阮新科*（中航飞机起落架有限责任公司，陕西 汉中 723200）摘要：飞机的油箱盖由盖体和手柄组成，该零件的喷漆属于末道漆，对零件的外观质量要求高。零件在加工的过程中出现漆层流挂、外表面有颗粒物、零件加工后有明显砂纸印的质量问题，同时由于该零件外形不规则，喷漆和不喷漆区域的过渡区还存在多喷漆或漏喷漆的现象。本文针对以上质量问题，通过多次工艺实验探索出了相关解决措施，可为类似零件的加工提供借鉴。关键词：油箱盖；喷漆；质量问题；措施中图分类号：TQ630文献标识码：BOptimization of painting process for aircraft fuel tank cover partsRuan Xinke*（AVIC Aircraft Landing Gear Limited Liability Company，Hanzhong 723200，China）Abstract：The fuel tank cover of the aircraft is composed of the cover body and the handle.The painting of this part belongs to the final paint，which requires high appearance quality of the part.During the processing of the parts，there are quality problems such as paint layer sagging，particles on the external surface，and obvious sandpaper marks after part processing.In addition，due to the irregular shape of the part，the transition area between the painted and unpainted areas also has the phenomenon of excessive painting or missing painting.Aiming at the above quality problems，relevant solutions have been explored through many process experiments，which can provide reference for the processing of similar parts.Keywords：tank cover；painting；quality problem；measures油箱盖零件表面的漆层具有美观、防腐、防锈等功能1。零件的材料为 L168 铝件，每批加工量在200件以上。该零件喷涂的漆为亮光灰白色磁漆，导致零件的外观表面只要有微小的缺陷就很容易被发现，零件也不能局部返修，因为局部返修后会出现零件的整个表面漆层颜色色差很大的问题2，客户不接受。针对不合格的零件，只能整个零件全部打磨活化重新整体喷漆，导致喷漆一次合格率低，加工难度大。本文结合在实际生产中的加工经验，找到了影响漆层质量的因素并进行改进，相关研究分析结果对生产有着实际的指导意义。1喷涂原理及工艺1.1喷涂原理空气喷涂的原理是靠压缩空气气流从空气帽的中心孔喷出时在涂料出口处形成负压，使涂料自动流出，并在压缩空气的冲击混合下液气相急骤扩散，涂料被微粒化并充分雾化，然后在气流推动下射doi：10.3969/j.issn.1001-3849.2023.08.015 收稿日期：2022-09-20 修回日期：2022-11-10 作者简介：阮新科（1984），男，本科，高级工程师，主要从事表面处理技术工作，email：93Vol.45 No.8 Serial No.365Plating and FinishingAug.2023向工件表面而沉积成膜3。1.2工艺流程零件喷漆前验收（保证零件表面没有油污和磕碰伤等缺陷）压缩空气清洁度检查（时间30 s）操作间环境温湿度检查（温度：1538，相对湿度：30%70%）冷除油（丙酮）屏蔽保护30 s水膜连续检查（用纯净水喷湿零件表面后30 s水膜无破裂现象）漆料的搅拌（基料搅拌1015 min）漆料的调配（按体积比）漆料的静置（30 min）漆料黏度测量（用ISO4#杯）喷涂漆料固化（室温固化2 h，60 固化1 h）检验（零件表面无流痕、桔皮、划伤、颗粒物、砂纸印等缺陷）。1.3工艺参数涂料的供给形式为：压力容器式进料；喷枪的工作方式：空气雾化喷枪；喷涂方式：空气喷涂；喷涂压力：0.30.5 MPa；喷嘴离零件的距离：200350 mm。漆料的调配比例如表1所示。2问题描述如图1所示为盖体零件正面视图，图2为盖体零件侧面视图。图1和图2中喷漆区域为灰白色，未喷漆区域为零件阳极化后的颜色。由于阳极化区域不要求喷漆，导致该零件的保护难度大，零件的一次交付率低，加工过程中常出现以下问题：（1）零件的边缘区域容易有流挂；（2）零件的外表面有漆渣、颗粒物；（3）零件表面有砂纸印；（4）零件多喷漆或漏喷漆现象多。3问题分析及解决措施根据多年的加工经验，笔者对以上影响喷漆质量的因素进行了详细分析，并总结出了解决以上问题的相关措施。3.1边缘区流挂问题的分析及解决措施流挂是液体涂料喷涂在垂直表面上，受重力影响，在湿膜未干燥前，部分湿膜的表面向下流坠，形成上部变薄、下部变厚的现象4。涂料的流挂速度是与其黏度呈反比的，因此调制漆料时漆料的黏度值需按上限调配。在现场发现，漆层流挂问题容易发生在零件的棱边区域。因此，在喷涂棱边时将喷枪移动的速度由3040 cm/s调整为在4060 cm/s并保持均匀，喷枪的移动速度加快后可以减少零件单位面积的漆膜厚度。同时，在喷涂时采用两次喷涂的方法，两次喷涂之间的空干时间至少为10 min。此外，根据该零件的喷漆区域要求，零件的反面不要求喷漆，属于要保护区域，因此可以在零件喷涂完室温固化时，将零件平放在工作台上，不要垂直挂。以上措施可以大幅降低漆层的流挂程度，解决流挂问题5，6。表1漆料的调配比例Tab.1Blending ratio of paint组分698-12（基料）AC108（固化剂）X-1（稀释剂）配比（体积）110.25最大图1盖体零件正面视图Fig.1Front view of cover body part图2盖体零件侧面视图Fig.2Side view of cover body part94第 45 卷 第 8 期（总第 365 期）2023 年8 月电 镀 与 精 饰3.2外表面漆渣及颗粒问题的分析及解决措施喷漆室的环境7对漆层外观质量影响很大，在喷涂的过程中空气中以及屋顶包括挂架上的毛絮物和灰尘随时会落到零件的外观表面，在现场经常观察到喷完漆后零件外观表面无质量问题，但在室温固化的过程中颗粒物会落到湿的漆层表面。为此在加工零件之前必须认真打扫环境卫生，确保喷漆间地面、零件挂架、工作台干净整洁，并且在使用前需检查喷漆夹具、喷枪、喷壶、黏度杯、量筒、烧杯混合设备等确保干净无杂质8。由于每种漆料的基本属性不同，对于一般的漆料，零件喷涂之前只需要在喷枪的漆料吸孔处装一个 Aqua4000TM 过滤网（如图 3），将漆渣杜绝在喷涂前即可。而该零件的漆料成分比较细腻，微小的颗粒物不容易被过滤掉9。为此我们通过试验，探索出了合适的漆料过滤方法，选择的材料为中等白色网格2600 m的漆料过滤网和MP Knit无尘布组合的双层过滤。此外，漆料再喷涂之前再增加一道过滤步骤（如图4），经以上方法处理后漆渣问题改观明显。通过现场跟踪，发现零件喷涂后表面无杂质颗粒物等，但在室温空干的过程中会有颗粒物落到零件的表面，导致零件返修返工。为此根据盖体的尺寸和批量生产的数量，设计了长宽高尺寸为 2 m0.6 m1.8 m 的带可拉式布帘的 9 层防尘柜（如图5）。防尘柜的顶面、底面、两个侧面及后面密封，前面安装了可拉式布帘，布帘材料易清洗，使用过程中每月清洗一次。该防尘柜一次可放置 200 件的盖体。通过生产实践发现，只要零件喷涂后经检查表面无颗粒等外来物，零件放置到防尘柜后的防尘效果特别好，可以达到100%的合格。3.3表面砂纸印问题的分析及解决措施零件在喷完底漆后，喷涂面漆前要用砂纸进行打磨活化，以去除零件表面的颗粒物，提高漆层的结合力。对该零件我们选用的是喷漆常用的180目、220目、240目、360目、400目砂纸以及3M打磨垫对零件进行活化打磨，发现处理后零件表面存在大量砂纸印。针对该问题，笔者把砂纸换成了3M打磨垫和各种金相砂纸进行对比试验。发现打磨垫在使用之前，先将其双面搓一搓，去除打磨垫上锋利的表面，可以明显减少漆层的砂纸印。由于该零件形状图3喷枪漆料吸孔处过滤网Fig.3Filter screen at paint suction hole of spray gun图4过滤网和无尘布双层过滤Fig.4Double layer filtration with filter screen and dust-free cloth图5防尘柜外观Fig.5Appearance of dustproof cabinet95Vol.45 No.8 Serial No.365Plating and FinishingAug.2023复杂，用机器打磨活化容易伤到零件基体，所以采用手工打磨的方法，打磨活化的力度和时间可以根据零件外表面漆层的缺陷程度由操作者进行控制，直至打磨到零件漆层表面无颗粒物、桔皮、砂纸印等缺陷。通过试验得出零件打磨的最佳工艺：组合使用效果最佳的两种打磨材料分别为3M打磨垫（如图6）和 W5的金相砂纸（如图 7），最佳的活化顺序为3M打磨垫W5金相砂纸。在加工过程中我们摸索出了一套提高加工效率的方法：零件喷完漆后于湿漆状态下，在强光下检查零件的外观表面，如果零件表面存在砂纸印和颗粒物等质量问题，可以直接用稀释剂把湿的漆膜清洗掉，重新喷涂新的漆膜，这样可以避免存在质量问题的零件固化后，又重新活化打磨10，重新喷漆。检查好的漆膜直接按照上面的方法室温固化，零件的一次合格率基本可以达到100%。3.4多喷或漏喷现象的分析及解决措施喷漆零件的一般屏蔽保护材料为胶带、报纸等11，但市场上的胶带类型特别多，发现使用保护胶带的粘性以及柔软程度对零件的保护效果影响特别大。粘性大的胶带拆除胶带特别浪费时间，而且容易划伤漆层表面和零件的阳极化膜层，同时拆除胶带需要沾丙酮、丁酮、汽油等对人身体危害比较大的试剂12-13。据统计使用粘性高的胶带，单件零件的拆除时间在即在30 min以上。硬度大的胶带在零件的倒角转接处不容易与零件贴合，易导致零件多喷漆的问题（如图8）；而柔软的胶带不容易裁剪整齐，喷漆区域与非喷漆区域过渡不明显，会导致零件外观不美观的问题（如图9）。针对以上问题，笔者采用了不同种类的保护胶带在现场进行了工艺试验，对比了不同胶带的粘性、易裁剪程度和去除难易程度，结果如表2所示，并结合实验结果选择出了满足工艺要求的最佳保护胶带，即3M231型胶带。图63M打磨垫Fig.63M grinding pad图7W5金相砂纸Fig.7W5 metallographic sandpaper图8零件的倒角转接处多喷漆现象Fig.8Phenomenon of excessive painting at the chamfer and transition of parts图9过渡区不明显现象Fig.9Phenomenon of inconspicuous transition zone96第 45 卷 第 8 期（总第 365 期）2023 年8 月电 镀 与 精 饰4结 论经过工艺优化，飞机油箱盖的喷漆质量和加工效率得到了提高，零件返修率降低。在实际加工中油箱盖的喷漆一次合格率达到98%。并且采用最佳保护胶带后，每件零件拆除保护的时间仅需 3 min左右。本文研究分析结果可以为今后工作中出现的类似的零件加工问题，提供借鉴和解决措施的参考，具有一定的推广和实用价值。参考文献1 张训仁,袁庆勇,张可.新型防锈防腐蚀油箱盖:中国,CN101644217AP.20100210.2 王雷,夏向阳.浅谈金属漆返修色差的解决方案J.汽车实用技术,2020,45(19):14-216.3 张美涛,王海.汽车空气喷涂及其实际操作介绍J.汽车制造业,2008(15):64-66.4 梁治齐,熊楚才.涂料喷涂工艺与技术M 北京:化学工业出版社,2006.5 赵育星.浅谈影响漆膜质量的因素及改进方法J.现代涂料与涂装,2011,14(10):62-66.6 王建邦,李文华.新能源汽车水性涂装漆的设计与应用J.材料保护,2020,53(10):81-84+111.7 王立亮.浅谈影响民用飞机零件喷涂质量的因素J.现代涂料与涂装,2014,17(6):33-35.8 田恩宇.整机喷漆过程中漆层颗粒产生的原因分析J.中国设备工程,2020(S2):42-43.9 周志强.一种油漆渣过滤装置:中国,CN209917452UP.20200110.10 张小鹏.建立正确的喷漆工艺和管理模式(5)J.汽车与驾驶维修:维修版,2007(5):74-75.11 马涛.喷涂技术在煤矿胶带面维护中的应用J.城市建设理论研究:2016(4):794.12 张德恩,赵海峻,张伟,等.喷漆作业职业危害防护措施与评价J.中国卫生工程学,2003,2(2):95-96.13 贾昌麟,李树金.汽车喷漆作业的危害与安全防护J.内蒙古科技与经济,2020(20):111-112.表2不同类型胶带的工艺试验Tab.2Process test of different types of adhesive tape实验编号12345胶带型号3M2503M2423M470美纹纸胶带3M231粘性太大太大太大合适合适易裁剪程度易剪裁易剪裁不易剪裁不易剪裁易剪裁去除难易程度不易去除不易去除不易去除不易去除易去除结论不满足工艺不满足工艺不满足工艺不满足工艺满足工艺97