|4分钟阅读

航空航天中复合材料底漆的表面处理

粉刷一架飞机要花很多精力。这个庞大的、多阶段的过程早在你在翅膀和尾巴上看到的最后一层闪亮的面漆之前就开始了。组件成型,然后准备(这本身通常是一个多步骤的过程),然后组装,然后可能有几层涂层和底漆应用在表面,以确保完成的飞机完全准备好飞行。

那么,你如何知道所有这些步骤是否真的在朝着一架可靠、漂亮的飞机迈进呢?特别是,你怎么知道底漆涂层真的会粘到那些金属或复合组件?

航空航天行业的制造商知道他们需要非常特定种类的底漆、油漆和涂层,但他们知道粘合方程式的另一半——被涂漆或涂层表面的化学清洁度吗?仅控制50%的材料系统就会在过程中留下巨大的缺口和主要的漏洞;当我们谈论移动人类的飞行器时我们必须不惜一切代价避免这些事情。

根据我们的经验,许多制造商在其表面准备过程中无法确保可预测的和完美的涂层附着力。这并不是因为缺乏尝试。到目前为止,还没有一种可靠的方法来验证表面准备是否真的会导致制造飞机的材料和涂在飞机上的油漆或涂层之间的牢固结合。

一个复杂的系统

建造飞机的多面过程跨越了几个学科,通常是多个地点。所有这些过程都对最终产品的附着力有影响。

在本文中,我们将专注于底漆涂层和什么导致它正确地附着在飞机或喷气式飞机的身体。打破这个过程的一个方面是有帮助的,因为正确处理它的复杂性在宏观层面上表明了制造过程。让底漆粘在飞机上是一个完整的过程obb体育 全靠它自己,而且只有一步之遥!

飞机部件通常是挤压铝,或者越来越多的是模压复合材料。这些零件需要清理出模和碎片从制造过程中来。通常是用溶剂浴,或者用手擦拭。

我们之前已经写过在工业浴中清洗零件的过程中可以忽略的东西。看看这些文章在这里。最重要的是要记住,在这些清洗前后测量表面质量,以准确地观察表面是如何变化的(希望是最好的)。

附加的预处理步骤可能包括化学蚀刻和等离子体处理,以准备组件的粘合剂组装。一旦飞机被建造,在应用底漆之前需要做进一步的表面处理。自动化大气等离子体处理使这变得更加可行。这些系统可以直接在生产线上进行处理,甚至可以进入沉头铆钉等难以到达的部位,如果没有适当的涂层,就可能成为腐蚀的起点,损害整个面漆。

表面质量检测是必须的

当飞机进入启动阶段的时候,材料表面已经经历了很多,并且有很多机会让表面的化学成分在过程中受到影响。保存这些表面并确认其化学清洁是必要的,以保持底漆性能的一致性。

传统上,制造商使用的最接近表面质量测试的是破水测试。这通常是不可靠的,因为它的主观性和缺乏敏感性的化学组成的表面。它必须在样品上进行,不能充分地直接用于生产环境,这一事实使它在航空航天工业中尤其具有破坏性和无益。破水测试需要在大的、平坦的表面上进行,正如我们已经指出的,需要检查最多的地方有微小的几何形状,并不是统一的。

这是一篇文章在理解表面方面,破水试验是一种过时且令人沮丧的缺陷方法。

更好的方法实际上测量表面质量

与把对表面的理解留给猜测相反,你实际上可以得到一个准确和量化的度量,你的表面是如何准备好让底漆粘住它。

水接触角的测量是一个完美的方法来评估表面的化学状态之前的处理和之前的涂层。测量材料表面的润湿性(即水滴如何与表面相互作用)可以给你一个明确的、客观的表面准备情况的图像。首先进行测量,测量通常也可以让你准确地知道污染是在哪里引入的,或者表面准备步骤在哪里没有像预期的那样改变表面。

看看水接触角测量与交叉阴影带测试相关显示了这些测量是多么的敏感和可靠。这种相关性在涂漆和涂底漆的应用中特别有用,因为交叉阴影带测试经常在实验室中用于分析这些材料的附着力。下载以上链接的白皮书,了解水接触角测量和胶带测试之间的关系。

要对这种关系做一个简单的总结,请看下面这些图表:

图1:

contactangle-oil

图2:

tape-peel-oil

  • 接触角测量(图1)对非常少量的污染很敏感,如图所示,低接触角油膜厚度越薄,随着油膜厚度的增加,接触角越大
  • 胶带剥离测试(图2)只对大量污染敏感,这就是为什么直到油膜厚到肉眼可以看到并知道它被污染时,测试才开始显示变化
  • 可以影响表面性质的少量污染不易通过胶带剥离检测,但可通过接触角测量识别

能够在真实的生产环境中测量真实的部件对于节省每一种资源是至关重要的。水接触角可以直接测量被清洗和涂层的零件上,甚至可以用来检查小和复杂的几何形状,这是其他测试方法无法做到的。大多数表面准备检查和测试是在实验室中进行的,或者是在测试后需要报废的部件上进行的。水接触角的测量消除了这个问题,因为它们是无损的,并且可以收集在实际将要被涂覆的部分上。

也有自动接触角度检测装置可用与等离子治疗设备配套使用,使清洁和检查成为一个无缝的过程,比以往更容易。

有关创建过程的更多信息,您可以放心将免于粘着问题,下载我们的电子书:通过工艺验证在制造中的可预测粘附

通过工艺验证在制造中的可预测粘附

留下你的评论