一種新型遮蔽蠟在電鍍中的應(yīng)用

方 蕾， 吳 畏， 石金生

(1.廣州飛機維修工程有限公司，廣東廣州 510470;2.山東建筑大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟南 250000)

引 言

在飛機起落架翻修中，通過氨基磺酸鹽鍍鎳、鍍硬鉻等電鍍可以對零部件進行尺寸修復(fù)，提高耐蝕性、耐磨性。而在電鍍前處理過程中，對非電鍍部位進行遮蔽處理是非常重要的工序，遮蔽優(yōu)劣會直接影響鍍層質(zhì)量，電鍍槽液的使用壽命甚至起落架零部件安全性。起落架電鍍規(guī)范參考的遮蔽材料主要有膠帶類、橡皮塞或可剝漆等，對遮蔽材料只是概述為選用合適的遮蔽材料。對于一些尺寸大、形狀復(fù)雜而不易進行遮蔽的起落架零件，需要選擇合適的遮蔽方法和材料。本文介紹了一種新型遮蔽蠟的應(yīng)用，結(jié)合實際案例并對比常用遮蔽材料就對其選擇的原因進行了討論。

1 常用遮蔽方法和材料

在采用電鍍的方法對零件進行修復(fù)時，對不需修復(fù)的部位進行遮蔽，常用的方法有包扎法和浸漬法。

1.1 包扎法

這種方法一般所用的是塑料條帶、膠帶、管、薄膜或橡皮塞等絕緣材料，對非電鍍部位進行包扎、封堵。如內(nèi)孔不鍍的零件，可用稍大于內(nèi)孔徑的塑料管穿入或用橡膠塞、墊塞緊孔徑兩頭;外圍不鍍的零件，可用稍小于外徑的塑料管燙熱后套上，也可用膠帶包扎。

1.2 浸漬法

1)可剝漆?？蓜兤崴玫牟牧嫌幸蚁╊愅苛?，耐酸、堿清漆，聚氯乙烯漆等。例如，氯丁橡膠可剝漆，通過浸漬、干燥即可。

2)涂蠟制劑。涂蠟所用材料主要成分是由石蠟、松香和地蠟、蜂蠟或硬脂酸混合而成，將蠟加熱到200 ～220℃，需要通過多次浸漬、干燥。［1-2］

2 新型遮蔽蠟的選用

2.1 遮蔽蠟性能介紹

Aerowax MT是市售的一種中溫熔點蠟，主要成分是地蠟，又稱微晶形蠟。室溫下呈固態(tài)，顏色為深紅色，結(jié)構(gòu)緊密，堅而滑潤，硬度小，受力后變形不易碎裂，防濕、密封、粘附性和電絕緣性好;通過職業(yè)安全和衛(wèi)生條例，為非危險物品，對皮膚、眼睛無明顯刺激性;同時通過ASTM F-945熱腐蝕測試。其理化性能見表1。

表1 Aerowax MT理化性能參數(shù)表

2.2 蠟封工藝流程

蠟封，是將工件浸漬在熔融的蠟液中，經(jīng)過干燥后工件表面獲得一定厚度的蠟層以達到對工件進行密封保護的方法。工藝流程如下:

除油→打底蠟→涂蠟→電鍍→脫蠟回收→清洗。

2.2.1 除 油

用堿性脫脂劑Oakite對零件除油，水洗后能保持至少30s水膜連續(xù)不破裂。除油溶液的組成及操作條件:38～89g/L Oakite脫脂劑，θ為72～87℃。

2.2.2 打底蠟

將零件浸漬在Aerowax MT蠟液中預(yù)熱一定時間(具體時間視零件尺寸大小)至蠟液溫度。取出零件干燥，零件表面獲得一層薄的打底蠟。操作條件:θ為88～98℃，t為10～60s。

2.2.3 涂 蠟

將零件浸漬在Aerowax MT蠟液后快速取出并干燥，零件表面形成一層新的蠟層。θ為88～98℃，t為1～10s。根據(jù)后續(xù)電鍍所需，重復(fù)3～5次控制蠟層厚度。1次打底蠟，5次涂蠟，浸蠟次數(shù)與單面蠟層厚度關(guān)系見表2。

表2 浸蠟次數(shù)與單面蠟層厚度的關(guān)系

由表2可知，第1次浸蠟后得到約為0.25mm打底蠟，蠟層厚度非常薄，顏色幾乎為透明，易看見基體。第2次浸蠟后得到約為0.41mm蠟層，相比第1次浸蠟，厚度增加，顏色為淡紅色，仍可看見基體。第3次浸蠟后蠟層厚度進一步增加，顏色已變?yōu)樯罴t色，不易看見基體。經(jīng)過第4～6次浸蠟后，最后得到約為1.50mm的深紅色蠟層，不能看見基體。

2.2.4 脫蠟回收

電鍍完成后，用清水洗凈蠟層表面殘留的槽液，用壓縮空氣將零件吹干后浸漬在Aerowax MT蠟槽中，回收遮蔽蠟。操作條件:θ為88～98℃，退至可看見零件基體為止。

2.2.5 清 洗

使用水性清洗劑BIOATC 280洗凈零件表面殘留的蠟，然后堿洗、水清洗。工藝參數(shù):θ為88～96℃，t為5～30min。

3 分析與討論

3.1 案例分析

某維修公司在對空客飛機主起落架上節(jié)流管密封槽(如圖1所示)進行鍍鎳修復(fù)尺寸后，發(fā)現(xiàn)該零件下端耳孔內(nèi)及孔周邊區(qū)域出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象(如圖2所示)。

圖1 上節(jié)流管

圖2 耳孔周邊腐蝕區(qū)域圖

經(jīng)分析，電鍍時，零件采用紙膠帶對耳孔進行封孔，然后浸膠保護非電鍍區(qū)域，在受到外力時紙膠帶和保護膠膜損壞，電鍍鎳前誤操作不需要的酸活化工序，從而酸性活化液進入孔內(nèi)，導(dǎo)致基體腐蝕。因此，在電鍍前處理選擇遮蔽材料時，需要充分考慮不同因素的影響。

3.2 零件尺寸和形狀對遮蔽物的選擇

飛機起落架中的減震支柱內(nèi)筒、外筒及轉(zhuǎn)彎環(huán)等一些零件，尺寸大、形狀復(fù)雜。如波音757主起落架內(nèi)筒，見圖3。浸入槽液的非電鍍區(qū)域需要進行遮蔽保護。使用包扎法對零件進行包扎，耗用大量材料和人工，效率低，包扎效果不好。而使用浸漬法相對方便簡單，能夠克服零件尺寸和和形狀復(fù)雜的困難，有效保護非電鍍部位。

圖3 起落架內(nèi)筒蠟封電鍍后效果圖

3.3 鍍層過渡區(qū)對遮蔽物的選擇

過渡區(qū)是從鍍層邊緣到基體由鍍層厚度逐漸減小到零的一段區(qū)域，如圖4所示。遮蔽物要求易被修飾，使鍍層和基體有準確整齊的分界，同時滿足維修手冊對過渡區(qū)尺寸的要求。例如在波音鍍硬鉻工藝規(guī)范 BAC5709中，過渡區(qū)嚴格控制在0.127 ～2.032mm［3］。相對包扎法的遮蔽層，采用浸漬法的遮蔽層與零件基體的粘結(jié)性更好，遮蔽后方便修飾，端邊在使用過程中不會翹起，適用于遮蔽端邊尺寸公差要求高的零件。

圖4 過渡區(qū)示意圖

3.4 電鍍工藝對遮蔽物的選擇

在電鍍過程中零件會接觸到強堿、強氧化性酸和腐蝕性酸溶液，槽液θ一般在50～60℃，電鍍時間長達十幾個小時，所選擇的遮蔽物必須克服苛刻的槽液環(huán)境，有效保護零件防止損傷。

包扎法的遮蔽物在使用過程中常因溫度變化而使零件的包扎部位松弛，夾縫易殘留除油液、活化液，導(dǎo)致清洗困難，腐蝕零件，也會造成槽液互相污染。而新型遮蔽蠟粘結(jié)性好、致密度高，熔點高于槽液溫度，能有效防護工件的非電鍍部位，不會造成槽液互相污染，也不污染槽液。

3.5 遮蔽物理化性能比較

包扎法使用的遮蔽材料性能穩(wěn)定，無揮發(fā)性氣體，安全可靠，材料易得，但重復(fù)利用率低?？蓜兤嵝枰ㄟ^有機溶劑(甲苯、二甲苯等)來稀釋，再通過很長時間揮發(fā)溶劑來達到保護性能，有機溶劑影響人體健康和環(huán)境安全。常規(guī)的遮蔽蠟主要成分是石蠟，脆性較大，受力后容易斷裂甚至粉碎，同時需要加熱到200～220℃高溫，影響操作，對槽體質(zhì)量、加熱設(shè)備要求高。新型遮蔽蠟性能穩(wěn)定，深色的外觀便于識別，不使用甲苯、二甲苯等有機溶劑，使用過程幾乎沒有揮發(fā)性氣體，可回收利用。

4 結(jié)論

采用新型遮蔽蠟在飛機起落架電鍍維修中可有效對零件進行遮蔽保護，操作簡單，適用性強，經(jīng)濟環(huán)保。

［1］ 張允成，胡如南，向榮，等.電鍍手冊［M］.北京:國防工業(yè)出版社，2007，138-140.

［2］ 曹相鋒.淺談局部電鍍的保護［J］.電鍍與環(huán)保，2004，24(1):38.

［3］ Boeing BAC5709，Hard chromium plating，RU［S］.