Ухудшение адгезии красок для самолетов

Понимание качества поверхности и его измерения точным, надежным и наглядным способом важно для обеспечения высококачественной отделки и, в конечном счете, высококачественного продукта. Любой производитель, неспособный сделать это, увеличивает риск производства некачественной продукции и наносит ущерб как своей репутации, так и прибыли.

Основной причиной потенциальных проблем с качеством краски для авиастроителей является преимущественно ручной процесс подготовки поверхности. Поскольку автоматизировать эту процедуру дорого, она выполняется вручную. В результате трудно измерить качество поверхности, что имеет критически важное значение, поскольку помогло бы производителям избежать дорогостоящих и времязатратных ошибок и потенциальных повреждений — стоимость перекраски коммерческого реактивного лайнера составляет около 100 000-300 000 долларов за самолет.

Существует несколько основных причин, по которым окрашенные поверхности могут выйти из строя, в том числе:

• нарушение адгезии в условиях эксплуатации;
• краска не соответствует производственным спецификациям;
• краска не прилипает должным образом из-за загрязнения поверхности, что приводит к образованию дефектов — кратерообразных колец (“рыбьи глаза”) и отслаивания;
• слабая адгезия верхнего слоя к грунтовке.

Отслаивание верхнего слоя на самолете — это, пожалуй, худший вид дефекта. В то время как исправление других дефектов покрытия сопряжено с проблемами и затратами, отслаивание верхнего слоя — это очевидный дефект, который видят все. Легкость, с которой эта проблема может быть быстро обнародована через СМИ и социальные сети, может стать серьезной головной болью для корпорации.

Три системы материалов для понимания причин образования дефектов

Опытные специалисты по нанесению коммерческих покрытий знают, что для обеспечения высококачественной отделки необходимо оптимальное взаимодействие между тремя используемыми материалами: подложка, грунтовка и верхний слой покрытия. Любое отклонение в любой из этих систем материалов, которое влияет на их способность правильно взаимодействовать, приведет к снижению адгезии к поверхности и, соответственно, к плохим результатам.

Хорошая адгезия начинается с обеспечения безупречно чистой подложки, что позволит грунтовке надежно приклеиваться по всей поверхности. Важно отметить, что грунтовка может со временем загустеть — слишком густая грунтовка становится слабой, что затрудняет приклеивание верхнего слоя.

Взаимодействие между грунтовкой и верхним покрытием на наружных поверхностях самолетов еще более важно с точки зрения стойкости к химическому воздействию, поскольку во время эксплуатации эти поверхности подвергаются воздействию гидравлической жидкости, топлива и химических веществ, применяемых для технического обслуживания. Гибкость и адгезия лакокрасочных систем имеют решающее значение из-за тепловых циклических нагрузок, аэродинамических сил и нагрузок на конструкцию кузова, оказываемых на самолет между взлетом и посадкой. Если вязкость краски слишком низкая во время и после нанесения, образуются пузыри и потеки. И наоборот, если вязкость слишком высока, краска плохо растекается, что приводит к появлению бугристой “апельсиновой корки”.

Секрет успеха

Инженеры по покраске могут получить важную информацию о качестве двух поверхностей раздела между тремя элементами, измеряя угол смачивания поверхности, он показывает, насколько хорошо состав будет покрывать поверхность. Угол смачивания образуется, когда капля жидкости помещается на поверхность материала и образует куполообразную форму. Угол смачивания — это угол, образованный между поверхностью и касательной к краю капли воды. По мере того как капля растекается по поверхности и купол становится более плоским, угол смачивания становится меньше. Если капля попадает на поверхность (как вы можете видеть на водостойком предмете одежды или автомобиле, обработанном воском), купол становится выше, а угол — больше.

Угол, который образует капля с поверхностью, показывает, притягивается ли капля больше к себе или к поверхности, на которой она находится. Силы на поверхности материала начинают действовать на каплю, как только она попадает на поверхность. Если эти силы высоки, то их притяжение к капле приведет к “смачиванию” или дальнейшему распространению по поверхности. Если силы не больше сил притяжения капли, то она будет сжиматься в форму, максимально приближенную к сфере. Эти две силы действуют на каплю совместно, создавая угол, который можно измерить. Такое измерение позволяет инженерам понять взаимосвязь между каплей жидкости и поверхностью. В более широком смысле это показывает, насколько хорошо такие покрытия, как грунтовка и краска, будут прилипать к поверхности. Как правило, более высокая смачиваемость означает более хорошую адгезию для качественного нанесения покрытия.

Возможность получения быстрых, точных и надежных данных об углах смачивания с поверхностью предоставляет инженерам инструмент, позволяющий им определить исходные данные для оценки качества адгезии покрытия — ключевого компонента общего контроля качества для многих продуктов. В сфере авиастроения компании могут использовать, чтобы уменьшить количество дефектов краски и оказать влияния на прибыль и удовлетворенность клиентов.

Чтобы узнать больше о том, как измерение угла смачивания обеспечивает производителям надежный метод контроля и поддержания чистоты поверхностей во ходе разработки, производства и ремонта, скачайте электронную книгу “Контрольный список: анализ первопричин снижения адгезии для производителей”.

Книгу можно найти на сайте http://www.brightonscience.com/blog.

Лукас Диллингем — менеджер по продажам в компании Brighton Science.

Сайт: http://www.brighton-science.com.