飞机雷达罩涂漆针孔缺陷原因分析及解决措施

冯力争，任寿伟，赵  静，王志高

(国营四达机械制造公司，陕西 武功712203)

摘要： 众所周知，涂装有三大基本要素，即涂装材料、涂装方法与设备、涂装工艺与管理。涂装的质量既取决于涂料各组分的材质、状态和彼此间的搭配，也取决于施工的技术水平和操作的正确与否。本文从一架某型飞机雷达罩涂漆时出现针孔缺陷入手，分析了缺陷产生的原因，提出了解决办法，制定了纠正预防措施，结合生产实际和汲取的经验教训着重阐述了飞机雷达罩涂漆中应注意的细节处理。只有充分掌握各环节的技术特点，尤其不忽略细节处理，才能获得满意的涂层质量。

关键词：故障现象；原因分析；排除方法；预防措施；细节处理

0 引言

飞机雷达罩是由玻璃纤维复合材料制成的，其结构形式分为蜂窝夹层的空心结构和多层玻璃布叠加的实心结构两种。雷达罩多装于飞机头部，是一受力部件。飞行中受高速气流的冲刷和由摩擦而产生的气动力热的作用，因此，飞机雷达罩表面涂层不仅应具备优异的防护性、耐磨性和耐热性，而且还要求有良好的透波性、抗雨蚀性和防静电性能。对于全天候的高速飞机来说，雷达罩表面的涂层应选用耐磨性好、高韧性、高强度和良好电性能的弹性材料。目前大部分新机种的雷达罩表面已用弹性体涂层。飞机雷达罩涂漆，主要工序有表面准备、材料准备、打磨、涂漆、干燥、检验等几个环节。雷达罩涂漆质量的好坏除与喷涂环境、喷涂设备、选用涂料、操作水平直接相关外，还与涂漆工艺特别是工艺中细节的处理息息相关。细节处理得当，可以获得优良的涂层质量，起到锦上添花的效果。本文从一架某型飞机雷达罩涂漆时出现针孔缺陷入手，分析了缺陷产生的原因，提出了解决办法，制定了纠正预防措施，结合生产实际和汲取的经验教训着重阐述了飞机雷达罩涂漆中应注意的细节处理，旨在说明雷达罩涂漆过程中“细节成就完美”的真正内涵。

1  缺陷现象

雷达罩外蒙皮表面底漆喷涂干燥后，在漆膜表面会出现一种凹陷透底的针尖细孔现象。这种针尖状细孔就和针刺小孔一样，孔径大概为100 μm。

2 缺陷产生的原因

雷达罩蒙皮涂层之所以容易出现针孔缺陷，主要有以下原因：

1）蒙皮表面的玻璃纤维本身有一定的缝隙，蒙皮表面在固化成型的过程中，由于表面树脂含量较少从而使形成的雷达罩表面出现针孔；

2）被涂表面处理不当，残留有水、油或其他不洁物；

3）底漆分散不良，流平性差；

4）配漆后长时间搅拌，混入空气，喷涂生成无数气泡，有可能喷涂时压力过高，破坏了湿膜中溶剂平衡；

5）喷涂环境不佳，空气流通快，温度高，干燥过早，或湿度高；

6）雷达罩喷涂后过早地置于干燥箱或高温处，表面结膜，溶剂挥发穿破表膜，或湿膜、干膜过厚；

7）湿膜、干膜过厚。

3 排除方法

为了填补上述缺陷，通常会用腻子(填泥)填雷达罩表面的针孔，或向雷达罩表面的针孔喷涂较厚的底漆以实现对针孔的修补。但是对于铺设于雷达罩表面作为蒙皮的复合材料，其对厚度较为敏感，使用底漆喷涂难以达到修补针孔的效果，而使用腻子填补则会降低蒙皮的透波性能。具体排除工作如下。

3.1打磨、清洗

对针孔部位进行打磨处理，去掉位于针孔之上的底漆。对打磨部位彻底清洗，只进行清洗，去掉油污和粉尘。打磨、清洗，以保证蒙皮表面pH呈中性且水膜连续达30 s。

3.2干燥

将罩子置于60~70 ℃干燥箱中，干燥6~8 h。

3.3喷针孔填充剂

喷涂或刷涂1～2层H01-1752针孔填充剂。

3.4干燥

按照H01-1752针孔填充剂的干燥规范进行干燥。

3.5底漆处理

在对底漆进行加热处理，加热温度为40~50 ℃。将底漆重复刮涂于平板表面，以获得呈黏稠状的底漆；将呈黏稠状的底漆刮涂于复合材料的表面。

3.6刮涂底漆

将底漆刮涂于雷达罩表面，进行3~4次刮涂，以使底漆完全进入针孔中。对涂有底漆的雷达罩进行加热处理，加热温度为55~65 ℃。

3.7涂覆面漆

对加热干燥后的雷达罩表面进行打磨处理，利用600~1 000目的砂纸对加热处理后的复合材料进行打磨处理后，依次喷涂相应的面漆。

4 针孔缺陷预防措施

1）控制好罩体蒙皮成型过程，确保蒙皮树脂含量符合要求。

2）认真清洁涂漆表面，经清洗和打磨后的表面用滤纸擦拭法、水膜连续检查，达到质量控制标准。

3）喷涂前对罩体进行干燥处理，对喷涂用压缩空气水分和清洁度进行检测。

4）改善施工条件，避免在温度过高、湿度过大的环境条件下喷涂。

5）认真进行表面处理，正确执行操作规程和干燥规范。对需烘干的漆，喷涂后在室温下晾干一定时间再烘干。

6）严格控制施工黏度，降低黏度和采用挥发慢的稀释剂也可有效减少针孔。

在雷达罩修理过程中，雷达罩蒙皮表面涂装往往是最终工序，喷涂质量的优劣对雷达罩的表观质量有很大影响，对电性能也有一定的影响。为确保罩体表观质量，应该高度重视涂装全过程中的质量控制，特别是涂装前的表面处理、涂漆与干燥这三大主要工序。鉴于影响涂层喷涂质量的因素较多，许多因素又不能直观分析和用常规方法检测，因此只能通过对涂装过程的各个环节严格控制和采用特殊测试手段等措施才能最终保证雷达罩蒙皮的表观质量。

5  细致的做好涂装前表面准备工作

涂装前处理既是涂装的基础，又是涂装不可缺少的重要工序，是提高涂层附着力、抗腐蚀能力的关键环节。前处理质量是涂装成功与否，涂层能否发挥最佳效果的关键所在，因此必须充分重视表面预处理工作。

5.1  关于打磨清洗

修补的罩子要完全固化。对完全固化的罩体表面先用120号砂纸轻轻打磨，然后用400号以上水砂纸水磨子至板面纤维不断且无亮点，并用丙酮或乙醇擦洗整个表面，以除去磨削和其他污物。打磨经过清洗并干燥后的表面，用水膜法检验，至水膜连续30 s不断，则为清洗干净

5.2  关于干燥

复合材料容易吸收水分，喷漆前应充分干燥。在60~70 ℃干燥6~8 h或30~40 ℃干燥12 h以上，冷却至室温方可进行底漆施工。

6 关于材料准备

所用的材料必须是合格品，经复验合格，颜色、牌号和工艺要求一致。开桶前除去灰尘，开桶后彻底搅拌均匀。双组分材料按照厂家所规定的比例称取所需的量，在不断搅拌的情况下，缓慢地将固化剂加入漆料中，并充分搅拌均匀，根据施工要求用相应的稀释剂调整好施工黏度。

配漆时注意以下几点：应确保涂料的有效性，首次使用要先做工艺适应性验证；底漆、防雨蚀漆、抗静电漆的配套性；配漆时的稀释、过滤、黏度、熟化时间；严格按比例称量，熟化至规定时间，并在使用期内用完。

7 关于涂漆环境

涂漆厂房空气洁净干燥，无侧风，温度应控制12~30 ℃，最佳范围是在20~26 ℃，相对湿度不超过65%。在抗静电涂料施工结束后，常温下放置1~2 d以上，再进行加温干燥。

8 关于涂漆工艺

8.1  刷涂封孔剂

最好采用刷涂地方式

8.2  关于底漆施工

在处理合格的底材上交叉喷，涂层间间隔以涂层表干为准，至干膜厚度达到规定要求，实干后（在60~70 ℃干燥4~6 h或20~30 ℃干燥24 h），轻轻打磨，再进行防雨蚀涂料的施工。喷漆时的搭接宽度50%，喷距为150~250 mm，漆膜厚度控制20μm以下。

8.3  关于面漆施工

若喷防雨蚀漆，防雨蚀漆干燥后才能喷涂抗静电漆。

防雨蚀漆干燥后，再在表面交叉喷涂1~2遍抗静电漆，喷涂间隔以涂层表干为准（20~26 ℃干燥0.5~1.0 h），以干膜的表面电阻合格为准，通常控制涂层干厚度20~40 μm。

抗静电涂料施工结束后，常温下放置1~2天以上让其自然干燥，再进行加温干燥，用3~4 h 升温至70~80 ℃，在此温度下烘烤固化5~10 h。

9 关于检验

施工时对涂装设备、材料装备、涂覆工艺的每一环节以及干燥过程的条件控制都应按照有关的技术文件进行检验。涂覆后零件表面质量更应严格检验，应该是平整均匀，色调一致并且无针孔、气泡流痕，漏涂等缺陷

10 结语

涂装材料、涂装方法与设备是保证涂层质量的首要条件，但不是绝对的决定条件。优质的涂料、先进的涂装装备是获得优质涂层的基本，是涂装实现优质、高效、经济的保证，但涂层的最终质量要靠工艺与管理来实现（三分材料，七分施工）。雷达罩涂漆过程中应注意的细节当然不止于此，更高超的技巧、更丰富的经验只能来源于理论与实践的有机结合。当前的雷达罩涂料，从简单地防腐防护性向隐身等功能性发展，只有充分掌握涂装各环节的技术特点，尤其不忽略细节处理，才能充分展现先进涂料的优异性能，获得满意的涂层质量。

（详见《现代涂料与涂装》2022-1期）