飞机合金零部件喷漆生产线技术研究

薛 莹

（航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150060）

空中交通运输有着非常明显的优势，而伴随着现代航空制造技术的发展，航空产品生产的速度不断加快，相应的行业竞争也开始变得而愈发激烈。为了满足客户对于航空产品的个性化需求，同时顺应可持续发展的趋势，飞机制造企业需要做好飞机零部件喷漆工艺、喷漆设备等的规划设计，以先进技术为支撑，构建起密闭式喷漆生产线，实现手工喷漆向自动喷漆转化的同时，提升喷漆的效率和效果[1]。

1 航空飞机零部件喷漆工艺特点

航空飞机大致可以分为定翼机和直升机，两者在结构上存在较大差异，不过如果单纯讨论零部件喷漆，则存在一定的相似性，基本包括了机头、机身、机尾、登机门、方向舵等零件，内外副翼、扰流片以及平尾位置的零部件为定翼机特有，而螺旋桨则为直升机特有。无论任何零件，在喷漆过程中都需要经过打磨、清洗、底漆、面漆等流程，工艺具备两个比较显著的特征：一是手工操作为主，生产规模相对较小，同时飞机零部件类型繁多，不同零部件外形、规格、尺寸存在很大差异，运输难度较大，生产严重不均衡，在这种情况下，不少生产企业在进行生产布局的过程中，往往都是采用条块分割的模式，并没有能够形成相应的流水线格局，很难如同汽车、船舶一样实现高效的自动化生产；二是喷漆的前期准备工作繁琐，加上零部件尺寸多样，结构特殊，打磨和清洗工作量巨大。例如，部分蒙皮零件采用的多为合金材质，包括铝合金、钛合金等，油污的清洗、零件的保护以及打磨占据了喷漆工序40%以上的工作量，尤其是打磨工序，不仅费时费力，而且容易产生较大的粉尘污染，很难对生产节奏进行控制。

2 密闭式喷漆生产线组成

从飞机零件喷漆工艺的特点出发，很多飞机制造企业在进行飞机零件喷漆的过程中，采用的都是固定涂装的方式，如整机喷漆房或者于半敞开喷漆设备中进行零件喷漆。整机喷漆房会在车间内固定区域进行飞机零件的打磨、清洗、喷漆和干燥（自然干燥），在实践中存在不少问题，如车间布局不合理、工件存放混乱，劳动强度大以及油漆浪费等；半敞开喷漆设备在进行飞机零件喷漆时，对于环境有着较为严格的要求，如果厂房内环境恶劣，则可能会对零件表面的漆膜造成污染，在影响生产效率的同时，也会导致成本的增大。在这样的背景下，密闭式喷漆生产线得以出现，其能够有效减少外部环境对于飞机零部件喷漆质量的影响，切实保证漆膜的完整性和可靠性，对比整机喷漆厂房，无论是工程造价还是运行成本都更低，而借助相应的悬挂运输链或者地面运输轨道，能够实现对于各类零部件的高效运输，同时也可以显著提升车间内部的空间利用率，满足环保节能要求。密闭式喷生产线可以分为喷漆室、流平室和烘干室三个组成部分：

（1）喷漆室。①水帘喷漆室。水帘喷漆室主要是将水作为喷雾洗涤吸收介质，包括了室体、水槽、水循环系统、不锈钢水帘板以及抽风过滤系统等，在保证喷涂作业顺利实施的同时，也能够避免废油漆排放引发的环境污染问题。②油洗式喷漆室。油洗式喷漆室与水帘喷漆室类似，只是将喷雾洗涤吸收介质从水换成了油。③干式喷漆室。干式喷漆室主要是采用干式过滤材料如蜂窝纸、玻璃丝绵等进行喷漆过滤，在进行漆雾分离的过程中，不使用水而是采用纯干式分离的方式，依照分离漆雾的具体形式，可以将其分为石灰式干式喷漆室、纸箱式干式喷漆室、静电式干式喷漆室以及漆雾毡式干式喷漆室等，以石灰式干式喷漆室为例，主要是利用石灰来对漆雾的黏性进行中和，然后通过有效的过滤，将失去黏性后的漆雾分离出来。

（2）流平室。一般情况下，流平室会被设置在喷漆室和烘干室之间，在工件喷涂完成过后的行走过程中，实现自然流平。从保护喷涂工件的角度，流平室应该采用封闭式结构，以避免灰尘对于工件喷漆质量的影响，在工件进口位置，还应该设置幕帘作为遮挡。

（3）烘干室。烘干室在喷漆生产线中非常关键，如果企业采用的是湿式喷漆生产线，则可以分为两种类型，一是喷烘一体设备，能够有效减少对于厂房内空间的占用，同时也能够减少初期设备投资，二是单独设置喷漆室和烘干室。

3 确定喷漆生产线尺寸

（1）长度。喷漆室的长度计算公式为L=e+2e1，公式中L表示喷漆室长度，单位为mm，e表示飞机零件的最大长度，单位为mm，e1表示飞机零件到喷漆室两侧壁板的距离，单位mm，通常取值为400mm～600mm。如果飞机零件在喷涂过程中需要进行回转，则e的取值应该是工件的最大回转直径。

（2）宽度。喷漆室宽度的计算公式为B=b+b1+b2，公式中B表示喷漆室宽度，单位mm，b表示飞机零件最大宽度，单位mm。如果存在回转要求，则b表示工件最大回转直径，b1表示飞机喷漆零件外沿到操作口的距离，一般小型喷漆室b1的取值为300mm～400mm，横向抽风通过式喷漆室b1的取值为500mm～650mm，b2表示飞机喷漆零件外沿到喷漆过滤器之间的距离，取值一般为500mm～850mm。在上供风下抽风的大型通道式喷漆室，宽度的设置应该将工件本身的宽度作为基础，将工人作业区加宽一倍，同时必须考虑涂装机械的合理布置，将作业区加宽到1500mm～1800mm。

（3）高度。喷漆室高度的计算公式为H=h+h1+h2，公式中H表示喷漆室高度，单位mm，h表示飞机零件吊挂后的最大高度，单位mm，h1表示飞机零件底部到喷漆室地面的距离，单位mm。如果需要喷漆的飞机零件为板件且处于垂直吊挂状态，底部需要喷漆的面积较小时，可以将h1的值设定为1300mm～1600mm；如果在将飞机零件运到固定转台时，采用的是台车，则h1应该表示台车或者固定转台的高度。h2表示飞机零件顶部到悬挂输送链轨道顶之间的距离，单位mm，在没有特殊要求的情况下，取值通常为700mm～1500mm，如果在将飞机零件运到固定转台时，采用的是台车，h2应该表示飞机零件顶部到喷漆室顶部的距离，在确定相关数值时，应该考虑实际操作的便利性，同时满足气流流向要求。

4 结语

总而言之，在飞机零件喷漆生产线建设时，应该根据实际情况确定喷漆室类型和尺寸。干式喷漆室适合生产批量小且间歇式的飞机零件喷漆，湿式喷漆室则适用于大批量连续性的涂装生产，需要生产技术人员根据工件本身的特点以及喷漆要求进行选择，切实保证喷漆的效率和质量。