常見表面處理對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸的影響

于林英

摘? 要：表面處理技術(shù)主要就是對飛機機體材料的機械性能及化學性能進行處理，從根本上提升飛機零部件的耐腐蝕性、環(huán)境適應(yīng)性。針對此，本文分析了常見表面處理技術(shù)，提出常見表面處理技術(shù)對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸造成的各類影響。

關(guān)鍵詞：表面處理;飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸;影響

1、常見表面處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

隨科技技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，表面處理技術(shù)形式較多，對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸的影響更為顯著，需要結(jié)合表面處理形式，對飛機結(jié)構(gòu)裝備方案不斷進行靈活調(diào)整?，F(xiàn)階段飛機表面處理技術(shù)已然成為民用飛機制造領(lǐng)域的重要方式。表面工程主要就是對飛機零部件表面進行預處理，通過在零部件表面覆蓋、涂抹各類材料，改變固體金屬或非金屬表面形態(tài)、化學成分、結(jié)構(gòu)組織。表面工程是飛機生產(chǎn)制造期間的重要手段，表面工程特色及優(yōu)勢可主要體現(xiàn)在高活性表面及基體的配合度中。

通過開展表面工程以及高性能表面、基體配合工作，能夠進一步增強構(gòu)件整體性能，從根本上減少能源及材料的使用量，對從根本上提高零部件機械性能、化學性能、耐腐蝕性能等意義重大。

現(xiàn)階段常見表面處理技術(shù)主要包括物理表面處理技術(shù)、化學及電化學表面處理技術(shù)、現(xiàn)在表面出的技術(shù)等。

控制飛機整體及飛機零部件重量一直以來都是飛機制造行業(yè)重要研究課題，現(xiàn)有飛機結(jié)構(gòu)主要采用了鋁合金等輕質(zhì)材料，也可對普通鋼結(jié)構(gòu)進行表面處理，滿足飛機制造要求。但因部分表面處理工作難以更為精準的控制處理層厚度，導致飛機構(gòu)件尺寸出現(xiàn)變化，對飛機整體裝配水平造成不利影響。

2、常見表面處理方式及影響

飛機單機零部件數(shù)量龐大，材料、尺寸以及各性能多樣性更強。在現(xiàn)階段飛機制造裝備期間，常見的表面處理方式主要分為以下幾種類型：

第一，噴漆表面處理技術(shù)。飛機零部件噴漆方式就是用于提高零部件裝飾性能及抗腐蝕性能、導電性能等。從噴漆程序角度劃分，噴漆作業(yè)可以分為底漆與面漆兩種形式。具體材料包括FR底漆、FR面漆、聚氨酯面漆等。在具體噴涂期間，噴涂厚度需要嚴格遵循相關(guān)規(guī)定，以及對應(yīng)工藝規(guī)范。例如，F(xiàn)R底漆的噴涂厚度應(yīng)當為0.02～0.03毫米、FR面漆的噴涂厚度應(yīng)當為0.03～0.04毫米;

第二，鉻酸陽極化表面處理技術(shù)。通過在飛機金屬或非金屬零部件表面覆蓋鉻酸陽極化膜，可以從根本上提升零部件防護能力，最主要應(yīng)用在鋁制構(gòu)件或鋁鋰合金材料的防護及裝飾過程中。鉻酸氧化膜與有機物的結(jié)合性較為良好，是重要的油漆底層?，F(xiàn)階段大部分飛機零部件均需要噴漆，需要將鉻酸氧化膜厚度控制在0.003毫米;

第三，鍍鎘表面處理技術(shù)。該技術(shù)主要就是在飛機零部件表面均勻度上一層光亮的鎘層，從根本上提高金屬構(gòu)件的防護能力。通常情況下，鎘層屬于陰極鍍層，在電化學保護中的效果并不明顯。但在海洋或高溫大氣環(huán)境下，鎘層屬于陽極性，保護性能較為顯著?，F(xiàn)階段鍍鎘表面處理主要被應(yīng)用在飛機艙門、起落架中，實際厚度為微米，對原裝配結(jié)構(gòu)的影響程度較小;

第四，鍍硬鉻表面處理技術(shù)。鍍鉻層具有硬度高、耐磨性能良好等特征。鍍層光亮，可分為普通鍍鉻層與鍍硬鉻層兩種?，F(xiàn)階段飛機艙門等運動構(gòu)件處多使用鍍硬鉻層，實際厚度多為0.03毫米，但對于零件尺寸以及裝配性能的影響較大。

3、常見表面處理技術(shù)對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸影響案例

通過分析現(xiàn)有常見表面處理技術(shù)，發(fā)現(xiàn)在飛機裝配零部件生產(chǎn)過程中，多數(shù)使用物理表面處理技術(shù)及化學表面處理技術(shù)兩種形式。不同表面處理方式對飛機裝配尺寸的影響不同，需要在具體應(yīng)用期間制定出專項可行管控對策，將表面處理手段對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸的影響控制在最低范圍之內(nèi)。

3.1物理表面處理技術(shù)對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸的影響

噴漆是飛機結(jié)構(gòu)裝配主要物理表面處理方式。從結(jié)構(gòu)角度分析，噴漆可分為整機噴漆、大部件噴漆、零件噴漆等多種類型。為進一步增強漆層結(jié)構(gòu)的結(jié)合力，需要首先噴底漆、而后噴面漆。以飛機貨艙門手柄裝配工作為例，原有手柄結(jié)構(gòu)中的曲柄以及曲柄軸零部件在具體裝配期間會出現(xiàn)互相干擾問題。經(jīng)過實際測算發(fā)現(xiàn)，MS 7641-8機構(gòu)架處軸承內(nèi)徑為12.70毫米、曲柄軸對應(yīng)外徑為12.78毫米。只有在去除底漆后，手柄結(jié)構(gòu)裝配工作才可以順利開展。

不僅如此，在飛機構(gòu)件實際加工過程中，噴漆底層厚度精準度難以得到有效控制。為從根本上提高飛機結(jié)構(gòu)裝配水平，還需要對軸類零件加工環(huán)節(jié)進行嚴格管控，確保加工期間的各類誤差處于規(guī)定范圍之內(nèi)。

3.2化學表面處理技術(shù)對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸的影響

化學及電化學表面處理技術(shù)的種類較多，多數(shù)為提升飛機結(jié)構(gòu)的耐磨性、耐腐蝕性能。由于鍍層厚度多為微米級，因此被主要應(yīng)用在飛機運動機構(gòu)、容易出現(xiàn)腐蝕問題的零部件中，對飛機結(jié)構(gòu)裝配尺寸的影響程度較小。

電化學表面處理技術(shù)實施期間需要進行二次加工處理，會一定程度上提升裝配難度。以某飛機登機門為例，艙門中的止動螺釘需要在二次打磨后重新鍍鉻。但由于部分電化學表面處理廠家距離飛機裝配基地較遠，實際生產(chǎn)周期通常會延續(xù)20天，一定程度影響到飛機生產(chǎn)效率。

4、常見表面處理方式應(yīng)用要點

常見表面處理方式帶來的尺寸變化對高精度飛機零部件裝備的影響程度較大。因此在表面處理技術(shù)實際應(yīng)用過程中，還需要加強表面處理精準度管控力度，結(jié)合不同飛機零部件裝配要求，制定專項表面處理方案。

部分表面處理技術(shù)的周期長，返工難度較大，此種表面處理方式需要盡可能使用在較為穩(wěn)定的飛機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，避免在實際生產(chǎn)期間經(jīng)常出現(xiàn)二次加工零部件中，最大限度降低飛機零部件生產(chǎn)期間故障問題發(fā)生幾率，節(jié)約飛機裝配成本。

結(jié)束語

表面處理技術(shù)對飛機總體尺寸影響較小，但對飛機零部件的裝配精度要求更高。為充分發(fā)揮表面處理技術(shù)積極作用，應(yīng)加強表面處理技術(shù)管控力度，針對精度要求較高的零部件制定出更為專項可行的表面處理技術(shù)方案。

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