常见表面处理对飞机结构装配尺寸的影响

于林英

摘  要：表面处理技术主要就是对飞机机体材料的机械性能及化学性能进行处理，从根本上提升飞机零部件的耐腐蚀性、环境适应性。针对此，本文分析了常见表面处理技术，提出常见表面处理技术对飞机结构装配尺寸造成的各类影响。

关键词：表面处理;飞机结构装配尺寸;影响

1、常见表面处理技术应用现状

随科技技术发展速度不断加快，表面处理技术形式较多，对飞机结构装配尺寸的影响更为显著，需要结合表面处理形式，对飞机结构装备方案不断进行灵活调整。现阶段飞机表面处理技术已然成为民用飞机制造领域的重要方式。表面工程主要就是对飞机零部件表面进行预处理，通过在零部件表面覆盖、涂抹各类材料，改变固体金属或非金属表面形态、化学成分、结构组织。表面工程是飞机生产制造期间的重要手段，表面工程特色及优势可主要体现在高活性表面及基体的配合度中。

通过开展表面工程以及高性能表面、基体配合工作，能够进一步增强构件整体性能，从根本上减少能源及材料的使用量，对从根本上提高零部件机械性能、化学性能、耐腐蚀性能等意义重大。

现阶段常见表面处理技术主要包括物理表面处理技术、化学及电化学表面处理技术、现在表面出的技术等。

控制飞机整体及飞机零部件重量一直以来都是飞机制造行业重要研究课题，现有飞机结构主要采用了铝合金等轻质材料，也可对普通钢結构进行表面处理，满足飞机制造要求。但因部分表面处理工作难以更为精准的控制处理层厚度，导致飞机构件尺寸出现变化，对飞机整体装配水平造成不利影响。

2、常见表面处理方式及影响

飞机单机零部件数量庞大，材料、尺寸以及各性能多样性更强。在现阶段飞机制造装备期间，常见的表面处理方式主要分为以下几种类型：

第一，喷漆表面处理技术。飞机零部件喷漆方式就是用于提高零部件装饰性能及抗腐蚀性能、导电性能等。从喷漆程序角度划分，喷漆作业可以分为底漆与面漆两种形式。具体材料包括FR底漆、FR面漆、聚氨酯面漆等。在具体喷涂期间，喷涂厚度需要严格遵循相关规定，以及对应工艺规范。例如，FR底漆的喷涂厚度应当为0.02～0.03毫米、FR面漆的喷涂厚度应当为0.03～0.04毫米;

第二，铬酸阳极化表面处理技术。通过在飞机金属或非金属零部件表面覆盖铬酸阳极化膜，可以从根本上提升零部件防护能力，最主要应用在铝制构件或铝锂合金材料的防护及装饰过程中。铬酸氧化膜与有机物的结合性较为良好，是重要的油漆底层。现阶段大部分飞机零部件均需要喷漆，需要将铬酸氧化膜厚度控制在0.003毫米;

第三，镀镉表面处理技术。该技术主要就是在飞机零部件表面均匀度上一层光亮的镉层，从根本上提高金属构件的防护能力。通常情况下，镉层属于阴极镀层，在电化学保护中的效果并不明显。但在海洋或高温大气环境下，镉层属于阳极性，保护性能较为显著。现阶段镀镉表面处理主要被应用在飞机舱门、起落架中，实际厚度为微米，对原装配结构的影响程度较小;

第四，镀硬铬表面处理技术。镀铬层具有硬度高、耐磨性能良好等特征。镀层光亮，可分为普通镀铬层与镀硬铬层两种。现阶段飞机舱门等运动构件处多使用镀硬铬层，实际厚度多为0.03毫米，但对于零件尺寸以及装配性能的影响较大。

3、常见表面处理技术对飞机结构装配尺寸影响案例

通过分析现有常见表面处理技术，发现在飞机装配零部件生产过程中，多数使用物理表面处理技术及化学表面处理技术两种形式。不同表面处理方式对飞机装配尺寸的影响不同，需要在具体应用期间制定出专项可行管控对策，将表面处理手段对飞机结构装配尺寸的影响控制在最低范围之内。

3.1物理表面处理技术对飞机结构装配尺寸的影响

喷漆是飞机结构装配主要物理表面处理方式。从结构角度分析，喷漆可分为整机喷漆、大部件喷漆、零件喷漆等多种类型。为进一步增强漆层结构的结合力，需要首先喷底漆、而后喷面漆。以飞机货舱门手柄装配工作为例，原有手柄结构中的曲柄以及曲柄轴零部件在具体装配期间会出现互相干扰问题。经过实际测算发现，MS 7641-8机构架处轴承内径为12.70毫米、曲柄轴对应外径为12.78毫米。只有在去除底漆后，手柄结构装配工作才可以顺利开展。

不仅如此，在飞机构件实际加工过程中，喷漆底层厚度精准度难以得到有效控制。为从根本上提高飞机结构装配水平，还需要对轴类零件加工环节进行严格管控，确保加工期间的各类误差处于规定范围之内。

3.2化学表面处理技术对飞机结构装配尺寸的影响

化学及电化学表面处理技术的种类较多，多数为提升飞机结构的耐磨性、耐腐蚀性能。由于镀层厚度多为微米级，因此被主要应用在飞机运动机构、容易出现腐蚀问题的零部件中，对飞机结构装配尺寸的影响程度较小。

电化学表面处理技术实施期间需要进行二次加工处理，会一定程度上提升装配难度。以某飞机登机门为例，舱门中的止动螺钉需要在二次打磨后重新镀铬。但由于部分电化学表面处理厂家距离飞机装配基地较远，实际生产周期通常会延续20天，一定程度影响到飞机生产效率。

4、常见表面处理方式应用要点

常见表面处理方式带来的尺寸变化对高精度飞机零部件装备的影响程度较大。因此在表面处理技术实际应用过程中，还需要加强表面处理精准度管控力度，结合不同飞机零部件装配要求，制定专项表面处理方案。

部分表面处理技术的周期长，返工难度较大，此种表面处理方式需要尽可能使用在较为稳定的飞机产品结构中，避免在实际生产期间经常出现二次加工零部件中，最大限度降低飞机零部件生产期间故障问题发生几率，节约飞机装配成本。

结束语

表面处理技术对飞机总体尺寸影响较小，但对飞机零部件的装配精度要求更高。为充分发挥表面处理技术积极作用，应加强表面处理技术管控力度，针对精度要求较高的零部件制定出更为专项可行的表面处理技术方案。

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