空客客艙地板膠介紹及其成品的數(shù)控加工應(yīng)用

摘要：本文就空客飛機客艙濕區(qū)（民航客機的登機區(qū)域及廚房、廁所區(qū)域）地板膠（Non-textile floor covering，簡稱NTF）的類別、標(biāo)準(zhǔn)及作用分別進行闡述。針對不同類型地板膠而采用的不同拼接工藝進行介紹并簡要分析其差異。就目前地板膠的成品件加工方式進行介紹，并簡要陳述數(shù)控加工技術(shù)的引入對地板膠成品件加工的影響。

關(guān)鍵詞：民航客機;地板膠皮;拼接工藝;數(shù)控加工

前言：在空客民航客機的客艙濕區(qū)會受到雨水、雪水、廚房垃圾及廁所污水等各種污染，不僅使旅客和機組人員在該區(qū)域內(nèi)活動時可能因濕滑而摔倒，還會使該區(qū)域的機身結(jié)構(gòu)遭到腐蝕。為了避免在該區(qū)域活動的人員發(fā)生不安全事件和降低地板梁結(jié)構(gòu)腐蝕發(fā)生的可能性，而地板膠之間的拼接縫平整度和膠接質(zhì)量對濕區(qū)地板梁的防腐起著至關(guān)重要的作用。同時，地板膠還需具備較高的強度、較長的使用壽命以及滿足輕量化的要求來降低維護運營費用。

1.??? 地板膠的構(gòu)成形式和類別

1.1? 地板膠的構(gòu)成形式

地板膠的主要構(gòu)成形式為如圖1 所示，由于地板膠的上層膠皮作為表面層其強度不夠不能單獨使用，必須與作為基底層的復(fù)合材料配合使用，因此根據(jù)表面層和基底層結(jié)合方式的不同地板膠有三種構(gòu)成形式。第一種是將地板膠皮作為表層和玻璃纖維板作為底層，分兩次施工粘合使之形成最終的地板膠。這是一種很常見的構(gòu)成形式。第二種是使用wulfmeyer公司處理的產(chǎn)品。該公司并不直接生產(chǎn)地板膠，它采購空客批準(zhǔn)的地板膠皮再加上纖維板，經(jīng)過真空粘接處理形成新的產(chǎn)品，稱為地板膠組件。第三種是使用各個廠家通過不同的處理工藝后將表面層和基底層融合在一起的地板膠，稱之為一體化（all-in-one）地板膠。

1.2? 地板膠的類別

地板膠的廠家通常按照其背部材料來確定地板膠的系列，背部材料主要有閉孔發(fā)泡材料及玻璃纖維兩種。閉孔發(fā)泡材料型的地板膠，具備良好的降噪減震功能，但是長時間承受高壓力會留下印記。玻璃纖維型則具備較強的抗沖擊性能和尺寸穩(wěn)定性，不易產(chǎn)生皺褶，并且其單位尺寸內(nèi)可以做到更輕更薄。

地板膠按照表面層可分為PVC和硅膠兩種。由于硅膠材料的特性，在接縫處無法進行熱焊接，只可以采用密封膠封嚴(yán)方式來拼接。使用PVC表面材料的地板膠則可以采用熱焊接或者密封膠進行拼接。

地板膠按照單位面積的重量可以分為普通型和超輕型。當(dāng)每平方米的質(zhì)量小于2.3KG時可以稱為超輕型地板膠。空客A320系列飛機對質(zhì)量控制不敏感。而經(jīng)過輕量化處理的一體化地板膠則是A380飛機的首選。

2.??? 地板膠的安裝要求

在鋪設(shè)地板膠前應(yīng)該確保環(huán)境溫度在18-30℃，相對濕度不超過75%。只有在合適溫度和濕度下才能使地板膠底部的粘合層性能充分發(fā)揮。另外，需要確認(rèn)地板膠的邊緣與待安裝區(qū)域內(nèi)的廁所和廚房等機上設(shè)施留出5.0+2.0mm或-2.0mm的間隙。這些間隙的作用是在封嚴(yán)的時候，保證密封膠和間隙邊緣充分接觸，提高封嚴(yán)的效果。鋪設(shè)完成后對于兩塊地板膠接縫的間隙，若使用熱焊接的方式則為1.5+1.0mm或-1.5mm;若使用密封膠的方式則為3.0+1.0mm或-0.5mm。

3.??? 地板膠接縫的封嚴(yán)方式

3.1? 注膠密封

以硅膠為主要原料作為表面層的地板膠只能使用密封膠對拼接縫進行封嚴(yán)，所選用的膠料是METZELER公司的密封膠FLOORSIL？2。以PVC材料作為表面層的地板膠也可以在與客艙里的廁所、廚房或其他設(shè)施設(shè)備形成的接縫處使用FLOORSIL？2 進行封嚴(yán)。FLOORSIL？2 是屬于硅膠類的密封膠。其顏色多樣，一般情況下需要根據(jù)手冊的要求與地板膠的顏色進行配套選擇。密封膠的固化時間在2-3mm的膠層厚度下需要24小時。

施打密封膠的主要步驟分為三步：

1）遮蔽保護

沿著接縫的兩邊使用紙膠帶進行遮蔽。防止多余的密封膠接觸到不需要封嚴(yán)的區(qū)域，保持施工區(qū)域整潔、美觀。

2）? 封膠

將所有的縫隙施用密封膠后，立即使用非金屬材料的抹刀把多余的密封膠抹去，使密封膠與膠接縫的平面齊平。不平整的膠接縫可能會過早的失效。

3）? 保護膠縫

封膠完成后去除遮蔽膠帶。由于密封膠的固化時間較長，在密封膠固化前應(yīng)對膠縫實施保護措施，避免因意外觸碰造成對膠縫的破壞。導(dǎo)致地板膠表面層與底層分離，產(chǎn)生鼓包或者褶皺。

3.2? 熱焊接

熱焊接是一種利用以PVC為材料的焊條在加熱工具的幫助下將地板膠的拼接縫融合在一起的工藝。因其焊縫所需的固化時間較短，通常在5 分鐘之內(nèi)就可以自然降溫固化，被廣泛應(yīng)用于以PVC材料作為表面層的地板膠。常使用到的工具如圖2 所示。

1）開槽

地板膠粘接好之后，使用V型刮刀在接縫處開出約30°的V型槽。并且V型槽的深度不能超過地板膠厚度的2/3。

2）? 保護

使用鋁箔膠帶在焊縫兩側(cè)進行遮蔽保護，保證將周圍區(qū)域的表面花紋及外觀受到高溫的影響降到最低。

3）? 焊接

使用熱焊槍加熱與地板膠顏色相匹配的焊條使接縫融合。在焊接前，需要將熱焊槍預(yù)熱到160℃-200℃之間。最終的溫度選擇應(yīng)與焊接速度相匹配。如果焊條有燒焦的跡象，則加快焊接速度或降低熱焊槍溫度。如果焊條未充分融化，則減緩焊接速度或提高熱焊槍的溫度。焊接時要注意保持槍嘴頭部與地面基本平行，并在焊縫上勻速移動，將融化的焊條填入焊縫。熱焊槍移動方向應(yīng)從遠處向面前拉動。

4）? 修整

所有的修整工作須在焊條冷卻才可進行，以避免脫焊的可能。多余的焊條材料使用地板膠修整刨刀結(jié)合保持器去除。

對于地板膠的拼接方式，更推薦熱焊接方式。因為膠密封的接縫外觀雖與焊接并無太大差異，但接縫在餐車碾壓及日常清潔等因素影響下極易脫落而導(dǎo)致漏水，引起地板膠鼓包及皺摺甚至結(jié)構(gòu)的腐蝕。

4???? 應(yīng)用數(shù)控技術(shù)對地板膠成品加工的影響

4.1? 數(shù)控設(shè)備特點介紹

目前所使用的地板膠制作設(shè)備是型號為DCF733018的電腦雕刻機，它的主要組成有一個長3000mm，寬1800mm的有效操作區(qū)域的工作臺，一個龍門刀架，一個銑刀頭和一個控制臺。雖然該機床并非專用設(shè)備，但是其作業(yè)區(qū)域大，可操作性高。

由于該機床是利用銑刀的旋轉(zhuǎn)和位移來切削出所需要的形狀，并且刀刃是沿著順時針方向轉(zhuǎn)動，若銑刀位移方向和銑刀旋轉(zhuǎn)時與被切削材料邊緣在切線上的方向相同，則切削后的材料邊緣是平整的。若銑刀行進方向和銑刀旋轉(zhuǎn)時與被切削材料邊緣在切線上的方向相反，則切削后的材料邊緣是粗糙的。

4.2? 數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用

在飛機進廠前將與該飛機構(gòu)型對應(yīng)的地板膠工程圖紙文件下載，以計算機輔助制圖軟件（CAD）為數(shù)據(jù)載體，按照工程圖紙給出的尺寸在CAD中繪制出成品件的形狀，以數(shù)控機床為基礎(chǔ)進行加工作業(yè)。

在開發(fā)初期遇到最突出的問題是成品件尺寸超出設(shè)備作業(yè)區(qū)域。以某構(gòu)型的A320飛機前廚房通道區(qū)域地板膠的加工制作為例，由于數(shù)控設(shè)備的最大加工長度是3000mm，而成品件尺寸中最長的尺寸遠超過這一數(shù)值，無法一次加工成型。因此，通過對設(shè)備進行多次調(diào)試和試驗后總結(jié)出了一種新的加工的方法。如圖3 所示，該方法的原理是將原本完整的超長圖形沿長度方向分割為兩段或者多段半封閉的圖形，再按照每段圖形的先后順序多次加工后形成完整的成品件。

4.3? 提高成品件的質(zhì)量

飛機在實施高級別定檢或濕區(qū)地板梁結(jié)構(gòu)檢查時，通常會在客艙內(nèi)設(shè)施設(shè)備部件離位后被拆除，而在恢復(fù)客艙的工作開始前需要先將新的地板膠鋪設(shè)到位。就此而言，更換地板膠是客艙維修的一項常規(guī)工作，也是客艙維修進程具有節(jié)點控制性的工作。同時，由于需要覆蓋的地板區(qū)域邊緣的形狀具有特殊性，所以地板膠尺寸的準(zhǔn)確性很重要。而且需要地板膠邊緣和接縫處平整、均勻才能提高其膠接的質(zhì)量。因此，能否在保證質(zhì)量的前提下將地板膠成品按時制作成為了一項重要工作。

過去我們通常采取沿著舊地板膠的邊緣臨摹出一個尺寸后用剪刀裁剪的制作方式?；蛘哂弥背吆蛨A規(guī)量度的方式按照空客手冊中的圖紙繪制出地板膠成品件的模板，再沿模板裁剪的方式。但是這兩種方式都不能完美的解決我們面臨的問題。而數(shù)控加工技術(shù)使用CAD圖軟件按照空客手冊上給出的地板膠皮標(biāo)準(zhǔn)尺寸繪制，經(jīng)過數(shù)控機床切割后，地板膠的成品精度能控制在±1mm的范圍內(nèi)，從尺寸精度上來看，遠勝于以往通過手工裁剪造成邊緣粗糙的情況。

4.4? 縮短施工周期

如表1 所示，每架次A320系列機型和A330機型分別節(jié)約16個工時和64個工時，這極大提高了生產(chǎn)效率，能為分公司每年節(jié)省20多萬元的人工成本，也為機上客艙的廁所廚房等設(shè)施設(shè)備的恢復(fù)安裝爭取了大量時間，從而提升了客艙維護工作的整體恢復(fù)品質(zhì)。另外，利用CAD軟件繪制完成的地板膠成品尺寸數(shù)據(jù)以航空公司為組別，按照機型和構(gòu)型進行分類保存，形成了一個數(shù)據(jù)庫之后便可以直接根據(jù)各航空公司的不同飛機構(gòu)型，從數(shù)據(jù)庫中提取對應(yīng)的圖紙數(shù)據(jù)即時加工，全過程均為數(shù)字化操作。若能依據(jù)飛機的進廠計劃，預(yù)先對地板膠成品件進行批量加工，這將進一步提高生產(chǎn)效率。

5???? 總結(jié)

飛機濕區(qū)的地板膠的功能性在持續(xù)開發(fā)中逐漸得到了完善，但隨著航空業(yè)不斷發(fā)展，地板膠外觀的各項指標(biāo)也不斷更改，同時考慮到燃油經(jīng)濟性，產(chǎn)品安全性以及維護經(jīng)濟性等問題，一些密度較大的地板膠也在逐步被飛機制造商淘汰，質(zhì)量更好、密度更小的產(chǎn)品不斷被采用，比如空客飛機使用的Wulfmeyer地板膠組件因其價格昂貴，也正在被一體化（All-in-one）地板膠產(chǎn)品代替。一體化地板具有優(yōu)良的產(chǎn)品性能，并兼?zhèn)淇箾_擊性能和尺寸穩(wěn)定性，密度也大大降低。且免去了普通型地板膠需要分兩次鋪設(shè)的維護成本。

在地板膠的成品制作中，利用數(shù)控加工技術(shù)不僅使人力成本和時間成本得到極大的降低同時獲得更好的成品件質(zhì)量，還能幫助客艙的工作者將更多的精力專注于其他客艙設(shè)施的維護中。若能夠根據(jù)各飛機的維修計劃和總體生產(chǎn)量的情況，對地板膠成品件的制作實行預(yù)生產(chǎn)，相信客艙的維護工作能做到無縫銜接。

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作者簡介：

胡大偉（1990.06-），男，漢族，四川，北京飛機維修工程有限公司成都分公司，助理工程師，從事飛機客艙設(shè)施設(shè)備的維修與技術(shù)支援工作。