淺析空客飛機外部褪噴漆工藝

王振良 李鋒 黃鋒

摘要：通過對比波音飛機外部的褪噴漆工作，總結和分析了用于空客飛機外部的褪噴漆工藝，并對現有的各種褪噴漆方式進行了比較和探討。

關鍵詞：褪漆劑；褪噴漆系統；SSS噴漆系統

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

0 引言

近年來，國內航空公司的空客機隊越來越壯大，已經與波音飛機的數量持平。但是，航空公司和維修站普遍反映，波音飛機的維護經驗很難適應空客機隊的維護。波音飛機的持續適航文件比較簡單明了，工作易操作，且靈活程度大；而空客飛機的維修維護更加細膩繁瑣，不太容易操作。

作為飛機維修維護中重要的一部分，飛機外部的褪噴漆一直備受關注。不同于其他行業的褪噴漆，飛機的褪噴漆有其復雜性和特殊性。除波音787和空客A350飛機的蒙皮材料為復合材料外，現有的主要機型的蒙皮材料以鋁合金為主。國內的空客A350飛機還未到達褪噴漆年限，部分波音787飛機已經開始褪噴漆，不過這兩種機型褪噴漆的實際操作數據還有待收集。本文將重點對空客A320系列和A330系列飛機的外部褪噴漆工作進行探討和分析。

1 空客飛機外部噴漆系統

波音飛機噴漆系統的設計理念是整體的褪噴漆，即飛機褪漆時去除所有漆層，噴漆時重新構建化學轉化涂層和漆層 [1] 。與波音飛機不同，空客飛機的噴漆系統設計秉承部分褪噴漆的理念，即飛機褪漆時不去除基礎底漆，噴漆時只恢復中間層（按需）和面漆 [2-3] 。波音飛機的褪噴漆工作操作簡單，但是需要更換飛機外部密封膠、構建化學轉化涂層和底漆，成本相對較高。空客飛機的褪噴漆工作操作控制比較嚴格，但是無需更換飛機外部密封膠、構建化學轉化涂層和底漆，成本較低。

根據空客A320/A330SRM51-23-11，A320飛機和A330飛機機身、機翼、安定面的漆層組成分為29個區域，情況較復雜 [2-3] ，見表1和表2 [2-4] 。A320飛機和A330飛機的外部漆層組成有6種，復合材料區域的漆層由底漆（04FMA5）或無鉻底漆（04EDA5）+防腐聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）組成，鋁合金區域的漆層由開孔的鉻酸陽極化處理+防腐環氧底漆（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。機翼上表面飛行變形較大的區域一般選用彈性較好的04QMF6。

波音飛機和空客飛機的內部涂層采用附著性較強的底漆+防腐劑 [5] ，但是波音飛機外部采用的是附著性較弱的底漆，以便褪漆時去除全部外部漆層。空客飛機為了保證飛機服役期間的防腐性，其內部結構和外部結構鋁合金表面采用相同的附著性較強的基礎底漆。空客飛機外部結構的基礎底漆表面增加刻蝕底漆（04CMA2）和防腐聚氨酯底漆（04EAC2），以便在褪漆時更好地保護基礎底漆不被去除。波音飛機和空客飛機的噴漆系統中的面漆組成相同，可以采用高固態噴漆系統、BC/CC噴漆系統或SSS噴漆系統等面漆系統。如表2所示，空客推薦的漆料主要是PPG和Akzo的產品，航空公司和維修站可以根據需要選擇其他廠家的漆料進行噴漆 [6] 。

空客飛機的鋁合金表面補漆時，可以采用化學轉化涂層替代刻蝕底漆（04CMA2），并結合聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）使用，這與波音的補漆方式相同。復合材料表面的補漆也與波音飛機相同。

2 飛機外部褪漆

空客飛機的褪漆方式有砂磨褪漆和化學褪漆兩種 [7-8] ，其中化學褪漆劑又包括二氯甲烷基褪漆劑、酸性褪漆劑、過氧化氫基褪漆劑（限制型）、過氧化氫型褪漆劑（改進型）和堿性苯甲醇褪漆劑等5種。復合材料中的樹脂可能與化學褪漆劑發生反應，所以空客要求A320和A330飛機的復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設計理念，砂磨褪漆和化學褪漆劑褪漆均僅褪漆至基礎底漆或中間層。使用化學褪漆劑對空客飛機外部進行褪漆時，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、靜壓口和強度大于1400MPa的高強度鋼零部件等區域和材料，防止化學褪漆對其造成侵蝕。

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

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，不能用于復合材料表面褪漆。其優點是反應速度快，約0.5～4h，成本較低。缺點是污染大，屬于有毒化工品，現在已經很少用于民航飛機的褪漆工作。

酸性褪漆劑是pH值呈較強酸性的一類褪漆劑。過氧化氫基褪漆劑（限制型）是以過氧化氫（雙氧水）為主要成分的褪漆劑。這兩種褪漆劑主要用于飛機機身外部金屬漆層的褪漆，但都會侵蝕防腐保護層（如鋁表面的陽極化層和底漆）。褪漆區域所有修理中對于熱處理超過1400MPa的高強度緊固件都必須進行保護。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。相對于過氧化氫型褪漆劑，酸性褪漆劑具有反應速度快、對環境溫濕度要求小和反應過程強烈等特點，但因其較大的侵蝕性，空客規定每架飛機生命周期內使用此類褪漆劑的次數不得超過1次。

因噴漆體系設計理念不同，波音飛機褪漆時需要褪掉底漆露出鋁合金表面，因此波音飛機對酸性褪漆劑使用次數沒有限制，但規定必須保護好高強度鋼等材料，每次褪漆時酸性褪漆劑只能用一次，不能重復長時間地浸潤裸露的鋁合金表面。

過氧化氫基褪漆劑（改進型）是過氧化氫基褪漆劑（限制型）的改進型，主要用于飛機機身外部和機翼金屬結構表面漆層的褪漆。與過氧化氫基褪漆劑（限制型）相比，過氧化氫基褪漆劑（改進型）的優點是侵蝕性較弱，褪漆時無需特殊保護鍍鎘的鋼緊固件或熱處理超過1400MPa的高強度緊固件。為了避免過氧化氫的分解反應和放熱反應產生危害，必須對過氧化氫基褪漆劑（限制型和改進型）的褪漆廢物進行集中收集并稀釋，且不得完全封閉桶，避免陽光直射產生爆炸。

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構中間層噴漆系統的褪漆。與改進型過氧化氫基褪漆劑相似，堿性苯甲醇基褪漆劑也具有反應較緩慢、反應過程較溫和、環保性能好等特點，但它的反應時間較長，對環境溫濕度要求較高。另外，堿性苯甲醇褪漆劑不含過氧化氫，存儲和回收相對簡單，無需特殊處理。

由于空客或航空公司無法提供飛機外部的鍍鎘的鋼緊固件和熱處理超過1400MPa的高強度緊固件的清單和布局圖，以及存在環保性和使用限制等問題，二氯甲烷基褪漆劑、酸性褪漆劑和過氧化氫基（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、改進型過氧化氫基褪漆劑和堿性苯甲醇基褪漆劑進行褪漆。

空客飛機的傳統褪噴漆系統的設計較為先進，越來越多的飛機采用這種更先進的SSS褪噴漆系統，但是空客飛機的褪噴漆設計理念過于理想化，SSS噴漆系統并沒有改善其褪漆不完整的問題。從圖1和圖2可以看出，空客飛機在褪漆時，基礎底漆和中間層不同程度剝落的現象很常見，這會造成恢復漆層后表面凹凸不平、光澤性差、不美觀等問題。另外，雖然空客的表面陽極化和噴漆工藝都是標準化操作，但是空客機身部件來自于不同國家的生產廠家，陽極化質量和效果也不同，這也是褪漆后表面漆層剝落不均一的重要原因。

空客A350飛機和波音787飛機均采用選擇性褪漆的SSS噴漆系統，因此可以選擇某些可用于復合材料基體的堿性苯甲醇基褪漆劑對其SSS褪噴漆系統進行化學褪漆 [9] 。出于安全考慮，現在仍然有很多航空公司和維修企業選擇砂磨的方式對空客A350飛機和波音787飛機進行褪漆。

3 結束語

相對于波音飛機的褪噴漆系統而言，空客飛機的褪噴漆系統具有降低機身外部密封膠和底漆使用成本、提高機體防腐性能等優點，但空客飛機褪噴漆系統存在褪漆不完整的缺點，易造成噴漆后的表面光澤性差、不美觀、新舊化學轉化涂層和底漆附著性差異等問題。要解決這一問題，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發。另外，空客飛機的褪漆對人員操作的要求更高，操作人員需要根據褪漆情況隨時調整褪漆方案，這也增加了人力成本。隨著國內飛機漆料和褪漆劑的研究和發展 [10] 以及國產大飛機的制造與推廣，航空公司和維修站也可選擇中國民航局批準的國產漆料和褪漆劑用于飛機的褪噴漆工作 [6] 。

參考文獻

[1] 王振良. 淺析波音飛機的外部噴漆系統 [J]. 航空維修與工程，2019，333（3）：49-51.

[2] Airbus. A320 STRUCTURAL REPAIR MANUAL 51-23 [Z]. 2018-5-1.

[3] Airbus. A330 STRUCTURAL REPAIR MANUAL 51-23 [Z]. 2018-4-1.

[4] Airbus. Consumable Materials List [Z]. 2018-4-1.

[5] 王振良，劉斌. 關于飛機防腐劑的使用與探討 [J]. 航空維修與工程，2018，325（7）：64-66.

[6] 王振良. 論航化替代品的適航符合性 [J]. 航空維修與工程，2015，291（9）：70-72.

[7] Airbus. A320 STRUCTURAL REPAIR MANUAL 51-75 [Z]. 2018-5-1.

[8] Airbus. A330 STRUCTURAL REPAIR MANUAL 51-75 [Z]. 2018-4-1.

[9] Boeing. 787 AMM51-21，PMCB787-81205-B0801-00 [Z]. 2018-4-30.

[10] 中國民用航空局航空器適航審定司. 已獲批準的民用航空化學產品清單 [S]. 2019-10-31.

作者簡介

王振良，工程師，碩士，研究方向為飛機的超規范修理與航化品的適航管理。