CN109107857A - 一种超音速飞行器弹体表面涂装方法 - Google Patents

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张鹏
高鑫
禹玲
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Abstract

本发明属于喷涂技术领域，具体涉及一种超音速飞行器弹体表面涂装方法，采用醇酸调和漆作为表面涂料，喷涂过程中，涂料黏度应在15s‑20s范围内，并且喷涂遍数以2‑3遍，喷涂厚度为29‑48μm。本发明通过选择结合力较好、耐温性差、易剥离的涂层，找到了飞行器防护的解决途径。通过优选出醇酸调和漆，解决了表面颜色多样不统一、每部段外观颜色单一、热防护涂层表面易损伤的问题，并对醇酸调和漆喷涂工艺参数进行了优化，为飞行器表面的涂装防护技术提供了新的解决方法。

Description

一种超音速飞行器弹体表面涂装方法
技术领域
本发明属于喷涂技术领域，具体涉及一种超音速飞行器弹体表面涂装方法。
背景技术
飞行器在高速长时间巡航飞行过程中，弹体外表面将会持续暴露在严酷的气动热环境中，因此弹身各部分需要应用不同的功能性热防护涂层以抵御热环境侵蚀。飞行器各结构件表面颜色众多，功能性涂层制备后易发生污染损伤，不能满足外观颜色一致及美观的要求，只能通过在功能性防热涂层表面再附着有色漆层形成复合涂层的方法来解决，进而达到弹体外观的设计要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超音速飞行器弹体表面涂装方法，具体技术方案如下；
一种超音速飞行器弹体表面涂装方法，采用醇酸调和漆作为表面涂料，喷涂过程中，涂料黏度应在15s-20s范围内，并且喷涂遍数以2-3遍，喷涂厚度为29-48μm。
本发明的有益效果
本发明通过选择结合力较好、耐温性差、易剥离的涂层，在飞行器外观防护领域是一种新的、与常规要求相悖的防护方法，通过开展涂料的调研、喷涂工艺研究，找到了飞行器防护的解决途径。通过优选出醇酸调和漆，解决了表面颜色多样不统一、每部段外观颜色单一、热防护涂层表面易损伤的问题，并对醇酸调和漆喷涂工艺参数进行了优化，为飞行器表面的涂装防护技术提供了新的解决方法。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种超音速飞行器弹体表面涂装方法，包括如下步骤：
1、涂料选择：
飞行器表面涂装的外观防护所用涂层需要在常温条件下结合力良好，但在中高温情况下容易燃烧或可裂解，剥离弹体表面，这与常规涂层的要求有很大不同。通过从涂料的工艺性、使用性能、应用领域等方面进行资料文献的查询和对涂料生产厂家调研，初步得出醇酸类涂料、硝基类涂料、环氧硝基类涂料、过氯乙烯类涂料、氨基类涂料、氟聚氨酯类涂料可能满足使用要求，并确定以下试验对象：
表1试验考察对象
由于涂料需要满足容易燃烧或可裂解、剥离弹体表面的要求，所以采用烧蚀试验考核涂料耐热性能。15种涂料中醇酸调和漆、WF-10氟高温分解涂料、氨基无光烘干漆经不同温度的烧蚀试验后，出现了不程度的漆膜起皮、剥落现象，经轻微气流吹拂，起皮基本上均可剥落，露出基材表面；醇酸调和漆、氟高温分解涂料和封闭涂料的试验结果较好。但从经济和喷涂的角度考虑，WF-10氟高温分解涂料成本过高，并且需要喷涂底漆+面漆两部分，所以不选用。因此，优先选择醇酸调和漆、封闭涂料和氨基无光烘干漆进行后续试验研究
复合涂层性能研究：
为了使弹体外观一致筛选出了醇酸调和漆、封闭涂料和氨基无光烘干漆三种涂料进行弹体外观的喷涂。同时，这些涂料要在满足外观一致的条件外，不会影响到原本防护涂层的相关性能。
涂层的附着力是指漆膜与被涂物表面之间或涂层之间相互结合的能力。附着力是一项重要的技术指标，是漆膜具备一系列性能的前提。通过附着力检测，结果说明，醇酸调和漆、封闭涂料和氨基无光烘干漆在高温合金、辐射防热涂层和微弧氧化层表面的复合涂层附着力均符合设计要求，涂层结合良好，不易损坏、脱落，能够起到对基体及基层的保护作用，同时改变弹体表面颜色不一致的现状。
涂层的耐盐水性能是漆膜基本耐候性之一。弹体在使用过程中难免会遇到潮湿复杂的环境，盐水环境就是基本环境情况的一种。通过耐盐水测试可以判断在一定浓度的氯化钠溶液中涂层能否起到对基体的保护作用。
表2耐盐水测试结果
以上耐盐水测试结果显示，醇酸调和漆、封闭涂料和氨基无光烘干漆在高温合金、辐射防热涂层和微弧氧化层表面复合涂层在3％氯化钠水溶液中浸泡168h后，试样表面没有出现严重锈蚀或脱落现象，但试片表面均出现不同程度的缺陷，其中以封闭涂料涂层最为严重，在辐射防热涂层和微弧氧化层表面均有些许溶解。醇酸调和漆和氨基无光烘干漆复合涂层表面有轻微起泡或锈蚀现象，其中醇酸调和漆浸泡后表面情况最为良好。可以认为表面涂层在潮湿、复杂环境中能够起到对基体及基层的保护作用，防止外界环境对弹体的腐蚀及破坏。
发射率是指物体的辐射能力与相同温度下黑体的辐射能力之比，也成为比辐射率，与物体表面状态，例如表面温度、表面粗糙度以及表面氧化层、表面杂质或涂层的存在有关。对发射率进行检测，结果表明，醇酸调和漆的对原涂层的发射率影响最小。
通过对复合涂层漆膜附着力、耐盐水和发射率的测试结果分析，可以判断醇酸调和漆性能最佳，优选醇酸调和漆作为表面涂料，实现弹体外观一致性。
2、工艺参数优化：
除涂料自身的性能外，喷涂相关的工艺参数也会对涂层性能产生一定的影响。为使醇酸调和漆涂层显示最优的性能，需要对喷涂过程中的工艺参数进行优化，探讨涂料黏度、喷涂遍数及涂层厚度之间的相互影响关系。将醇酸调和漆黏度调为15s-22s，对试片分别喷涂2、3、4遍，并对涂层厚度、附着力等级进行测量，测量结果见表3。
表3工艺参数及测量结果
综上所述，在醇酸调和漆的喷涂过程中，涂料黏度应在15s-20s范围内，并且喷涂遍数以2-3遍，喷涂厚度为29-48μm为宜。

Claims (1)

1.一种超音速飞行器弹体表面涂装方法，其特征在于，采用醇酸调和漆作为表面涂料对弹体表面进行喷涂，喷涂过程中，涂料黏度为15s-20s，喷涂次数为2-3次，喷涂厚度为29-48μm。
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