淺談新型化學轉(zhuǎn)換膜(AC-131)的應(yīng)用

董文平

（山東太古飛機工程有限公司,濟南 250107)

淺談新型化學轉(zhuǎn)換膜(AC-131)的應(yīng)用

董文平

（山東太古飛機工程有限公司,濟南 250107)

本文根據(jù)Boeing飛機出版的維修資料和相關(guān)原材料供應(yīng)商所提供的技術(shù)文件，結(jié)合生產(chǎn)實際經(jīng)驗，對新型化學轉(zhuǎn)換膜工藝（AC-131）的應(yīng)用進行的總結(jié)。文中重點介紹了新型化學轉(zhuǎn)換膜的性能、技術(shù)標準和規(guī)范、施工，以及與以往常用的表面防腐處理工藝---漢高公司的alodine簡單對比來說明新型化學轉(zhuǎn)換膜工藝（AC-131）的優(yōu)勢等多方面進行了闡述。

化學轉(zhuǎn)換膜;AC-131;飛機噴漆

0　前言

現(xiàn)代飛機通常采取兩種方法去除舊的油漆，一是打磨法，即使用打磨機人工對老舊的油漆進行打磨去除；另一種方法是化學法，即使用褪漆液將舊的油漆進行去除。航空公司往往處于成本控制考慮，使飛機的空重不至于增加過多，節(jié)省寶貴的燃油，化學法褪漆往往是最常見的選擇。

褪漆液在去除老舊油漆的同時，也會破壞鋁合金蒙皮表面的防腐預處理層，削弱鋁合金蒙皮抗腐蝕的能力。所以，在噴涂新油漆之前，需要采取一定的鋁合金表面預處理工藝來恢復原來的防腐性能。

現(xiàn)在最常用的方法是，使用漢高（Henkel）公司的alodine表面預處理工藝，使鋁合金表面重新形成一層化學轉(zhuǎn)換膜，恢復其原有的防腐能力，該工藝非常成熟，在當今飛機主流制造商比如Boeing、Airbus、加拿大的Bombardier、巴西的Embraer等廣泛使用。

考慮到環(huán)保要求，3M公司近年來推出了一種新工藝，用于飛機鋁合金蒙皮表面預處理，以便于恢復其固有的防腐性能，AC-131工藝，該產(chǎn)品已經(jīng)得到Boeing公司的認證，并加入了維修手冊。

1　防腐機理

AC-131是3M公司研發(fā)的一種用于飛機蒙皮表面處理的工藝，其最典型特點是不含重金屬鉻，為一種雙組份液體，可以對鋁合金、鎳合金、鈦合金等合金材料表面進行化學轉(zhuǎn)換膜工藝預處理。

現(xiàn)代飛機蒙皮均為鋁合金材料，待將AC-131噴涂至飛機蒙皮表面之后，固化后在基體材料表面形成一層致密的薄膜，這層薄膜不僅僅將鋁合金蒙皮與外界大氣隔離，還能提高對各類環(huán)氧類或聚氨酯油漆的附著力。AC-131的防腐性能，已經(jīng)得到美國飛機制造商Boeing公司的試驗認可，符合BMS10-28(BoeingMaterialSpecifcation)標準并加入到該標準的供應(yīng)商目錄清單中，可以使用在Boeing飛機的機身蒙皮和垂尾蒙皮上。

而現(xiàn)在常見的漢高公司的alodine工藝，主要作用是使鋁合金表面氧化，產(chǎn)生一層致密的氧化膜，從而達到隔離外界大氣的目的。

2　施工要求

AC-131工藝施工要求較簡單，可以使用噴涂、刷涂等方法完成，對于一名有經(jīng)驗的噴漆工來說，僅需要簡單的知識培訓即可掌握其施工要領(lǐng)。

AC-131工藝施工前，必須確保所有的修理工作均已經(jīng)完成，必須確保飛機蒙皮干凈，沒有污漬、油漬、灰塵、手指印等，必須通過水簾膜試驗測試，即水簾膜至少保持30秒的時間內(nèi)不破。

AC-131工藝對環(huán)境沒有特殊要求，與油漆的施工環(huán)境相近，即在14-30攝氏度，相對濕度低于85%的條件下均可施工。對儲存環(huán)境要求不高，在4-37攝氏度，密閉狀態(tài)下，壽命為12個月。

AC-131工藝對設(shè)備沒有特殊要求，可以使用HVLP（HighVolume LowPressure）噴槍、手持噴槍、軟毛刷、不起毛的棉布等，對氣源的要求是經(jīng)過過濾的壓縮空氣。氣源和設(shè)備均為飛機維修單位的常備裝備，不需要特別準備。

AC-131工藝為雙組份液體，其混合溶液的誘導時間為30分鐘，混合后必須在24小時內(nèi)使用，超過24小時將影響其防腐性能?，F(xiàn)有的AC-131有兩種，AC-131BB（藍色）和AC-131CB（透明），為便于施工中噴漆工有直觀的判斷，建議優(yōu)選使用AC-131BB。

AC-131工藝混合溶液噴后靜置3-10分鐘，施工人員需檢查噴涂效果，將蒙皮搭接縫、蒙皮邊緣、窗戶或門框開口部位、鉚釘或螺栓孔附近、天線或密封膠等部位積聚的滴狀混合液用壓縮空氣吹干凈。切記，不可飛濺到周圍蒙皮上，以免影響噴漆后的美觀度。另外，也可以使用蘸有AC-131工藝混合液的略微濕潤的抹布輕輕的將積聚液滴吸走。切記，不可用抹布來回擦拭，以免影響化學轉(zhuǎn)換膜的形成。

AC-131工藝混合液噴后，大約1小時，即可進行底漆和面漆的噴涂工作。

通常，每一加侖液體可以覆蓋100平方米的面積。對于一架Boeing737飛機來說，其機身和垂尾的用量通常在4加侖左右。

3　施工步驟

首先，完成表面檢查。檢查飛機蒙皮表面狀態(tài)，確保蒙皮修理工作完成，確保不需要噴漆的部件或開口區(qū)域均用塑料紙或膠帶有效保護。

其次，完成清潔工作。使用堿性清洗溶液對待處理蒙皮表面進行清潔，通過水簾膜連續(xù)性測試，說明蒙皮的清潔度符合質(zhì)量標準。

清潔完成后，重新檢查不需要噴漆的部件或開口區(qū)域的保護是否被破壞，是否有積水，用經(jīng)過過濾的壓縮空氣吹除積水，將被破壞的保護重新處理。

再次，根據(jù)AC-131技術(shù)規(guī)范的要求，將雙組份液體進行混合，攪拌均勻，靜置至少30分鐘。然后使用噴槍，將配制好的AC-131溶液噴涂上飛機蒙皮表面上，注意前后搭接均勻，不要漏噴或過噴。

最后，檢查噴涂效果，使用壓縮空氣清除蒙皮搭接縫、蒙皮邊緣、窗戶或門框開口部位、鉚釘或螺栓孔附近、天線或密封膠等部位積聚的液體。

靜待一小時左右，化學轉(zhuǎn)換膜形成，即可轉(zhuǎn)入底漆和面漆的噴涂工序。

4　健康和安全注意事項

AC-131的MSDS(MaterialSafetyDataSheet)即化學品安全數(shù)據(jù)說明書，闡明了化學品的理化特性，燃爆性能，對施工人員健康的危害程度，安全使用存儲，泄漏處理和急救措施。

AC-131不易燃，若濺到眼睛里或皮膚上，可以用大量水沖洗后；若噴涂時誤吸入，需立即轉(zhuǎn)移到室外，遠離施工環(huán)境；若出現(xiàn)不良反應(yīng)，或誤吞，則必須馬上就醫(yī)。

但霧化后的AC-131具有一定的易爆性，因此工作現(xiàn)場不能有產(chǎn)生電火花的設(shè)備，比如電機、風扇等。

AC-131在配液、噴涂時，施工人員均需要配戴呼吸面具、眼罩等個人勞動保護用品。

5　與傳統(tǒng)工藝Alodine的比較

Alodine通常使用alodine粉末現(xiàn)場配置溶液，或者直接從供應(yīng)商處購買配好的溶液。在施工方法上，因為alodine含有重金屬鉻，對施工人員有潛在的傷害風險，因此通常采取刷涂的辦法。而AC-131為雙組份液體，不含鉻，可以使用與油漆類似的噴涂方法，工作效率高。

Alodine工藝在刷涂到飛機蒙皮上之后，靜置約3-5分鐘，待鋁合金蒙皮表面形成化學轉(zhuǎn)換膜之后，需要使用清水沖洗飛機蒙皮表面，目的是將蒙皮表面殘留的alodine溶液沖洗干凈。因為沖洗過程中，水會進入保護用的塑料紙或膠帶，為了避免殘留水影響到后續(xù)的噴漆質(zhì)量，必須對所有區(qū)域的保護進行檢查，將殘留水吹除后重新進行保護。而AC-131則不然，其施工工序與油漆類似，可以視為油漆的一部分，在噴涂完成，AC-131干燥成膜后，可以直接進入油漆噴涂環(huán)節(jié)。與Alodine工藝相比，AC-131噴后沒有清水沖洗環(huán)節(jié)，因此不需要重新處理保護用的塑料紙或膠帶，簡化了工序，節(jié)約了人力，利于工期安排，對公司整體收益提升有利。

Alodine工藝在刷涂后飛機蒙皮上之后，需要使用清水沖洗飛機蒙皮表面。沖洗飛機蒙皮會產(chǎn)生大量的廢液，為避免對環(huán)境的危害，需要對廢液進行收集，統(tǒng)一進行無害化處理。而AC-131產(chǎn)品施工過程中，不需要沖洗，沒有廢液的產(chǎn)生，可為公司節(jié)約大量的廢液處理費用。

6　前景展望

作為一家飛機維修公司，摒棄現(xiàn)有成熟的工藝，采用新的工藝，即便是飛機制造商認可，也要承擔相當?shù)娘L險。因此，在經(jīng)過反復多部門的調(diào)研、風險評估，最終決定采用后，又經(jīng)過近一年的、持續(xù)的對運行中的飛機進行跟蹤，未發(fā)現(xiàn)有脫漆、腐蝕等現(xiàn)象，這說明這項工藝是可以被飛機維修公司所接受的。

3M公司的AC-131工藝現(xiàn)在僅通過了Boeing公司在飛機機身蒙皮和垂尾蒙皮上的測試，因此現(xiàn)在只能用于對Boeing系列的飛機機身和垂尾蒙皮的防腐處理。對于機翼蒙皮和平尾蒙皮，Boeing尚未對其進行測試，故現(xiàn)在還不能使用。

隨著公眾對周圍環(huán)境的要求越來越高，社會整體對環(huán)境保護越來越重視，相信類似于AC-131此類更環(huán)保、更經(jīng)濟的工藝產(chǎn)品，必將得到更廣泛的應(yīng)用，也希望有更多、更好的產(chǎn)品可以應(yīng)用到飛機維修業(yè)當中。

［1］Boeing AMM (Aircraft Maintenance Manual).

［2］BMS10-28（Boeing Material Specification）,2014.04.24.

［3］3M AC-131 Technical Data Sheet,2013.03.

［4］3M AC-131 Material Safety Data Sheet,2013.11.

［5］3M AC-131 Application Guide,2012.01.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.21.002

董文平（1973-）,男,工程師,主要從事飛機機體和部件維修生產(chǎn)和質(zhì)量檢驗放行工作。