工程仿真作者：王振良 李锋 黄锋
如何采集数据来源：《航空维修与工程》2020年第09期
摘要：通过对比波音飞机外部的褪喷漆工作，总结和分析了用于空客飞机外部的褪喷漆工艺，并对现有的各种褪喷漆方式进行了比较和探讨。
关键词：褪漆剂；褪喷漆系统；SSS喷漆系统
Keywords：stripper；stripping and painting system；SSS painting system
0 引言
近年来，国内航空公司的空客机队越来越壮大，已经与波音飞机的数量持平。但是，航空公司和维修站普遍反映，波音飞机的维护经验很难适应空客机队的维护。波音飞机的持续适航文件比较简单明了，工作易操作，且灵活程度大；而空客飞机的维修维护更加细腻繁琐，不太容易操作。
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作为飞机维修维护中重要的一部分，飞机外部的褪喷漆一直备受关注。不同于其他行业的褪喷漆，飞机的褪喷漆有其复杂性和特殊性。除波音787和空客A350飞机的蒙皮材料为复合材料外，现有的主要机型的蒙皮材料以铝合金为主。国内的空客A350飞机还未到达褪喷漆年限，部分波音787飞机已经开始褪喷漆，不过这两种机型褪喷漆的实际操作数据还有待收集。本文将重点对空客A320系列和A330系列飞机的外部褪喷漆工作进行探讨和分析。
1 空客飞机外部喷漆系统
波音飞机喷漆系统的设计理念是整体的褪喷漆，即飞机褪漆时去除所有漆层，喷漆时重新构建化学转化涂层和漆层 [1] 。与波音飞机不同，空客飞机的喷漆系统设计秉承部分褪喷漆的理念，即飞机褪漆时不去除基础底漆，喷漆时只恢复中间层（按需）和面漆 [2-3] 。波音飞机的褪喷漆工作操作简单，但是需要更换飞机外部密封胶、构建化学转化涂层和底漆，成本相对较高。空客飞机的褪喷漆工作操作控制比较严格，但是无需更换飞机外部密封胶、构建化学转化涂层和底漆，成本较低。
根据空客A320/A330SRM51-23-11，A320飞机和A330飞机机身、机翼、面的漆
层组成分为29个区域，情况较复杂 [2-3] ，见表1和表2 [2-4] 。A320飞机和A330飞机的外部漆层组成有6种，复合材料区域的漆层由底漆（04FMA5）或无铬底漆（04EDA5）+防腐聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）组成，铝合金区域的漆层由开孔的铬酸阳极化处理+防腐环氧底漆（04DAB2）+刻蚀底漆（04CMA2）（按需）+防腐聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）组成。除接触基体材料的底漆不同以外，其他漆层组成基本一致。机翼上表面飞行变形较大的区域一般选用弹性较好的04QMF6。
波音飞机和空客飞机的内部涂层采用附着性较强的底漆+防腐剂 [5] ，但是波音飞机外部采用的是附着性较弱的底漆，以便褪漆时去除全部外部漆层。空客飞机为了保证飞机服役期间的防腐性，其内部结构和外部结构铝合金表面采用相同的附着性较强的基础底漆。空客飞机外部结构的基础底漆表面增加刻蚀底漆（04CMA2）和防腐聚氨酯底漆（04EAC2），以便在褪漆时更好地保护基础底漆不被去除。波音飞机和空客飞机的喷漆系统中的面漆组成相同，可以采用高固态喷漆系统、BC/CC喷漆系统或SSS喷漆系统等面漆系统。如表2所示，空客推荐的漆料主要是PPG和Akzo的产品，航空公司和维修站可以根据需要选择其他厂家的漆料进行喷漆 [6] 。
空客飞机的铝合金表面补漆时，可以采用化学转化涂层替代刻蚀底漆（04CMA2），并结合聚氨酯底漆（04EAC2）+聚氨酯面漆（04JAA3）使用，这与波音的补漆方式相同。复合材料表面的补漆也与波音飞机相同。
2 飞机外部褪漆
空客飞机的褪漆方式有砂磨褪漆和化学褪漆两种 [7-8] ，其中化学褪漆剂又包括二氯甲烷基褪漆剂、酸性褪漆剂、过氧化氢基褪漆剂（限制型）、过氧化氢型褪漆剂（改进型）和碱性苯甲醇褪漆剂等5种。复合材料中的树脂可能与化学褪漆剂发生反应，所以空客要求A320和A330飞机的复合材料表面漆层只能采用物理打磨的方式褪漆。按照空客的喷漆系统设计理念，砂磨褪漆和化学褪漆剂褪漆均仅褪漆至基础底漆或中间层。使用化学褪漆剂对空客飞机外部进行褪漆时，需要使用聚乙烯塑料膜或铝胶带遮蔽丙烯酸酯材料（如玻璃）、天线、皮托管、传感器、静压口和强度大于1400MPa的高强度钢零部件等区域和材料，防止化学褪漆对其造成侵蚀。
液氨是怎么生产的 如表3所示 [7-8] ，砂磨褪漆可以用于金属材料和复合材料表面漆层的去除，对基体材料漆层组成无限制，但人力成本较大，砂磨表面不太光滑，对此可以部分或全部去除面漆，有效确保基础底漆不受损伤。
二氯甲烷基褪漆剂是以二氯甲烷为主要成分的褪漆剂，只能用于金属表面褪漆，不能用于复合材料表面褪漆。其优点是反应速度快，约0.5～4h，成本较低。缺点是污染大，属于有毒化工品，现在已经很少用于民航飞机的褪漆工作。
酸性褪漆剂是pH值呈较强酸性的一类褪漆剂。过氧化氢基褪漆剂（限制型）是以过氧化氢（双氧水）为主要成分的褪漆剂。这两种褪漆剂主要用于飞机机身外部金属漆层的褪漆，但都会侵蚀防腐保护层（如铝表面的阳极化层和底漆）。褪漆区域所有修理中对于热处理超過1400MPa的高强度紧固件都必须进行保护。褪漆后需立即冲水，并且冲洗水需要满足pH5～8.5、氯化物含量不高于100ppm的要求。相对于过氧化氢型褪漆剂，酸性褪漆剂具有反应速度快、对环境温湿度要求小和反应过程强烈等特点，但因其较大的侵蚀性，空客规定每架飞机生命周期内使用此类褪漆剂的次数不得超过1次。
因喷漆体系设计理念不同，波音飞机褪漆时需要褪掉底漆露出铝合金表面，因此波音
飞机对酸性褪漆剂使用次数没有限制，但规定必须保护好高强度钢等材料，每次褪漆时酸性褪漆剂只能用一次，不能重复长时间地浸润裸露的铝合金表面。
过氧化氢基褪漆剂（改进型）是过氧化氢基褪漆剂（限制型）的改进型，主要用于飞机机身外部和机翼金属结构表面漆层的褪漆。与过氧化氢基褪漆剂（限制型）相比，过氧化氢基褪漆剂（改进型）的优点是侵蚀性较弱，褪漆时无需特殊保护镀镉的钢紧固件或热处理超过1400MPa的高强度紧固件。为了避免过氧化氢的分解反应和放热反应产生危害，必须对过氧化氢基褪漆剂（限制型和改进型）的褪漆废物进行集中收集并稀释，且不得完全封闭桶，避免阳光直射产生爆炸。
碱性苯甲醇褪漆剂是以苯甲醇为主要成分、液体pH值呈碱性的褪漆剂，主要用于外部金属结构中间层喷漆系统的褪漆。与改进型过氧化氢基褪漆剂相似，碱性苯甲醇基褪漆剂也具有反应较缓慢、反应过程较温和、环保性能好等特点，但它的反应时间较长，对环境温湿度要求较高。另外，碱性苯甲醇褪漆剂不含过氧化氢，存储和回收相对简单，无需特殊处理。
由于空客或航空公司无法提供飞机外部的镀镉的钢紧固件和热处理超过1400MPa的高
豆袋弹强度紧固件的清单和布局图，以及存在环保性和使用限制等问题，二氯甲烷基褪漆剂、酸性褪漆剂和过氧化氢基（限制型）褪漆剂的使用大大受限。因此，空客公司建议航空公司和维修站采用砂磨、改进型过氧化氢基褪漆剂和碱性苯甲醇基褪漆剂进行褪漆。
空客飞机的传统褪喷漆系统的设计较为先进，越来越多的飞机采用这种更先进的SSS褪喷漆系统，但是空客飞机的褪喷漆设计理念过于理想化，SSS喷漆系统并没有改善其褪漆不完整的问题。从图1和图2可以看出，空客飞机在褪漆时，基础底漆和中间层不同程度剥落的现象很常见，这会造成恢复漆层后表面凹凸不平、光泽性差、不美观等问题。另外，虽然空客的表面阳极化和喷漆工艺都是标准化操作，但是空客机身部件来自于不同国家的生产厂家，阳极化质量和效果也不同，这也是褪漆后表面漆层剥落不均一的重要原因。
空客A350飞机和波音787飞机均采用选择性褪漆的SSS喷漆系统，因此可以选择某些可用于复合材料基体的碱性苯甲醇基褪漆剂对其SSS褪喷漆系统进行化学褪漆 [9] 。出于安全考虑，现在仍然有很多航空公司和维修企业选择砂磨的方式对空客A350飞机和波音787飞机进行褪漆。
3 结束语
播放路
相对于波音飞机的褪喷漆系统而言，空客飞机的褪喷漆系统具有降低机身外部密封胶和底漆使用成本、提高机体防腐性能等优点，但空客飞机褪喷漆系统存在褪漆不完整的缺点，易造成喷漆后的表面光泽性差、不美观、新旧化学转化涂层和底漆附着性差异等问题。要解决这一问题，有赖于表面处理工艺、新漆料和新褪漆剂等各方面的综合开发。另外，空客飞机的褪漆对人员操作的要求更高，操作人员需要根据褪漆情况随时调整褪漆方案，这也增加了人力成本。随着国内飞机漆料和褪漆剂的研究和发展 [10] 以及国产大飞机的制造与推广，航空公司和维修站也可选择中国民航局批准的国产漆料和褪漆劑用于飞机的褪喷漆工作 [6] 。
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