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2018-10-20 06:05 来源:北京视窗

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航空涂料不仅要高性能还要高颜值    
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【中国涂料在线新闻资讯】

    油漆和涂料在保护飞机机身、机舱和结构方面发挥着至关重要的作用,但也需要最新的美学来满足商业航空公司和公务机所有者的需求。

    考虑到飞机运行条件和典型使用寿命,航空航天涂料必须极其坚固耐用。在外观上,油漆和涂料会经受极端温度,并且必须保护机身免受腐蚀和巡航高度的高水平紫外线照射。

PPG、宣伟给出答案:航空涂料不仅要高性能还要高颜值

    涂层部件承受严重的应力。例如,根据英国涂料联合会(BCF)的机构交易数据,保护航空发动机的涂层的温度范围从发动机前部的低于0℃(32F)到低压和高压压缩机内的500C(932F)以及温度高达800℃甚至更高。进入这些复杂的内部结构可能受限的事实也意味着一些涂层必须进行长达20多年的腐蚀保护,BCF表示。

    Julie Voisin是宣伟全球航空营销经理,该公司80年来为全球商业航空公司、军事和通用及公务航空市场提供涂层系统和技术支持。宣伟的油漆和涂料通常应用于飞机的外观。除了承受极端温度外,重要的是涂层具有与机身一起弯曲的能力。“飞机在空中扩张和收缩,因此灵活性非常重要,同时还应具有抗紫外线的能力。太阳能损坏组件,因此能够在保持光泽和颜色的同时还能应对紫外线至关重要,”Voisin说。

    腐蚀和机舱

    涂层还必须能够抵抗喷气燃料、液压油和飞机经常接触的所有其他物质中的化学物质。Voisin说,一旦涂层在航空航天应用中得到证实,它就会粘住,长时间不动。“这是一个非常保守的行业,变化的步伐缓慢。航空公司希望确保涂层在使用之前得到证实,”她补充道。

    “新涂层的认证过程可能需要数年时间,”总部位于汉堡的涂料制造商Mankiewicz的航空销售总监Stefan Jacob证实。

    Voisin解释说,在进入标准生产之前,新涂层的测试样品可以在飞机上的测试长达五年。外墙涂料可能会使用多年,因为商业飞机停止使用,剥离并重新涂漆——这个过程可能需要数周时间。

    在公务机市场,规则同样适用,业主也期望他们的飞机可用于服务。对于已经改装为商务喷气机的商用飞机,新机主也希望在外观上获得完美的外观。“他们想要一种玻璃或镜子般的表面-他们希望它在飞机的使用寿命期间看起来像那样,”Voisin解释道。

    对于铝制机身,涂料在防止腐蚀方面起着至关重要的保护作用,这种腐蚀可能非常昂贵。如果腐蚀扩散,可能会影响安全性。“我们的防腐涂层可保护飞机整个使用寿命期间的结构部件,”Jacob说。他指出,一旦飞机组装完毕,大部分区域都无法进入,而且它们需要运行30多年。Mankiewicz的防腐蚀是水基的。

    虽然商用飞机在其外观重新喷漆之前可能会飞行5到7年,但由于合并、收购或其他变更而带有新运营商的飞机可能会更早重新喷漆。无论如何,美学与保护同等重要。“商业和公务机业主都抱有很高的期望,”Voisin说。“飞机的美观和外观几乎与涂层的性能一样重要。这是一种平衡。”

    机舱内的大多数表面也都是涂漆的,包括餐盘,储物箱,侧壁,盥洗室和厨房。Voisin说内部涂料的表面处理更加微妙。“光泽度较低的涂层具有更多的镇静效果,”她说。航空公司可能试图以中性色彩向乘客呈现“类似家庭”的环境。在机舱中的涂层的抗污性、抗划伤性以及商用飞机的阻燃性性能要求尤为重要。

    “涂料本身必须具有阻燃性,”Voisin说。这意味着有一个广泛的测试机制,使用热源和烟雾,以确保涂料不会导致火灾。在这种情况下,涂料的要求与其他重要的舱室元件没有区别,如座椅织物或安全带环。美国联邦航空局规定了涂料必须满足的严格的可燃性要求。在飞机结构方面,燃料箱的涂层也必须达到最严格的阻燃性标准。

    研究与开发(R&d)

    Mankiewicz公司的研发部门与波音公司和空中客车公司的工程师保持密切联系,为这些应用开发新材料,其中许多是保密的。Jacobs补充道,Mankiewicz新型航空涂料的研发资源很高。该公司拥有从标准底漆和填料到具有设计效果的面漆的产品组合,例如半透明涂料,赋予塑料磨砂玻璃效果。触感,柔软效果和金属色完善了产品,其中大部分都是环保型水性解决方案。Mankiewicz表示,大约20年前,该公司是欧洲首批为航空内饰引入水性涂料的制造商之一。

    提供的油漆种类繁多,意味着机舱内部不仅有米色和灰色。例如,宣伟的一款新产品在机舱内使用了珍珠或云母效果。这可以用在商务舱,以强调特定区域的排他性。宣伟也提供了带有皮革质感的纹理“麂皮效应”涂层。“显然,皮革是可以买到的,但那可能是一个昂贵的选择。这提供了一个更经济的选择,也是一个高端的外观。”Voisin解释道。

    在外部,Mankiewicz强调了有效重新涂漆机身并实现理想表面处理的重要性。同样,耐用性也是至关重要的。“在中东和澳大利亚等高紫外线辐射地区,有一些漆面不能在规定的七年里使用。颜色褪色得太快了,”Jacobs说到,“航空公司不得不更早重新油漆这架飞机,因为它看起来不好看。但对乘客来说,这种变色会被视为安全问题,损害航空公司的品牌。”

    目前,已经为机身的某些部件开发了特定的产品,例如复合发动机短舱。例如,Mankiewicz FlexPrimer系统旨在防止机舱油漆开裂。“从技术上讲,随着复合材料在商用飞机上的普及程度不断提高,我们一直在寻找更有效地喷涂复合材料的方法。”Jacobs说。

    环境责任对涂料制造商也越来越重要。施加涂料时,溶剂会排放到大气中,因此必须对其进行管理。Jacob表示,Mankiewicz努力降低其涂料生产中使用的有害物质的水平,以保护员工并采购对供应链环境友好的优质材料。“在德国汉堡还有一个很大的工程师部门,致力于使涂装工艺更加高效和环保”。

    在飞机的维修、修理服务(MRO)或重涂过程中,必须负责地剥离油漆,并且必须正确管理从飞机上下来的旧材料。Voisin指出,过去,一些供应商在飞机底漆中使用了铬,以帮助保护铝制车身免受腐蚀。“我们现在能够提供更多无铬替代品,”她说。

    创新还集中在提高涂料干燥的速度,无论是底漆还是面漆。Jacob说:“多亏了新技术,我们可以加快涂装的速度。”干燥时间短、耐久性长、提供工艺改进的产品——如外部部分的“野生喷涂”方法——可以起到帮助作用。在这个过程中,最不常用的颜色最先使用,最常用的颜色最后使用。它还允许同时喷涂几种颜色的色调,前提是这些颜色之间不要太接近,以避免过度喷涂。比利时旗舰航空公司布鲁塞尔航空公司(Brussels Airlines)运营的飞机上的图标就是用这种方式绘制的。

    涂漆还有另一个环境角度:通过引入仍然具有必要性能特征的更薄的油漆和涂料,可以减少飞机重量。“每节省一公斤,就航空公司和环境的成本而言,都是有好处的,这是涂料和油漆可以发挥作用的领域”Jacob说。飞机的空气动力学特性也会受到影响。他补充说,例如,表面更光滑,空气流动得越顺畅。

    英国PPG工业公司航空航天产品业务经理James Frean表示,涂料产品并不是实现减重的唯一手段。“很多时候,应用涂层是飞机重量的关键。这就是为什么我们与客户密切合作,优化他们的流程,以实现产品和应用技术的最佳组合,”他说。

    当然,让飞机快速恢复使用是另一个关键因素。

    “除了传统的性能,如耐用性和保持光泽,我们的客户还在寻找能够节省工艺时间的涂料,”Frean说。“涂层应用的更短周转时间有助于飞机制造商和运营商提高效率,从而带来更多收益。”


 

 

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