王振良

摘要：分析和总结了波音飞机的外部喷漆系统，并对现有各喷漆系统进行了比较和探讨。

关键词：标准喷漆系统;高固态无铬喷漆系统;BC/CC喷漆系统;SSS喷漆系统

0 引言

飞机涂料是一种可在飞机机体、附件或零部件等物体表面形成连续膜的材料。涂料主要由成膜物质、颜料、溶剂和助剂等组成。涂料的涂覆工艺有刷涂、滚涂和喷涂等。成膜后的涂料对飞机机体、附件或零部件起到防腐、耐磨、耐热、耐温变、耐紫外线和装饰等作用。另外，机身表面的涂料还可提高机体的气动光滑性，减小飞行时机体与大气的摩擦，能有效降低燃油消耗;雷达罩和天线罩上的涂料有透波和防静电等性能;某些位置的涂料有防滑、荧光标识等性能;客舱内饰涂料具有耐磨、阻燃等性能。

飞机的涂料主要分为外部喷漆、内部喷漆和特殊喷漆等。其中，外部喷漆因具有装饰、防腐、标识等作用，直接反映航空公司的形象，为公众所熟悉。与汽车、建筑、桥梁和家具等喷漆不同，飞机的外部喷漆有其特殊性和复杂性。鉴于国内尚未有关于飞机外部喷漆较系统的研究和分析，本文将对波音飞机的外部喷漆系统进行探讨。

1 波音飞机的常用涂料

飞机外部喷漆系统主要包括化学转化涂层、底漆和面漆等。化学转化涂层有阳极化法和刷涂法两种，可作用于飞机的机体铝表面，形成一层疏松多孔的氧化膜，既能增加机体防腐，又能提高机体与底漆的黏接性。底漆喷涂于化学转化膜表面，防止机体材料腐蚀，与化学转化膜和面漆有很好的兼容性，可有效提高面漆的附着力。面漆是喷漆系统中最外侧涂层，是喷涂系统主要性能的承担者，具有较好的装饰性以及耐磨、耐热、耐温变、耐紫外线、耐老化和耐天候性能。如果喷漆系统中存在清漆，清漆则为喷漆系统的最外侧面漆，起到保护内侧面漆、提供光亮度的作用。

波音飞机喷漆系统的常用化学转化涂层符合MIL-DTL-5541，最常用的有Alodine 600、Alodine 1000、Alodine 1200、Alodine 1200S、Bonderite M-CR 1132和BMS10-128等产品。随着各国对环保及人员安全的重视，含铬的Alodine系列产品使用得越来越少，改由其他不含铬的产品来替代，如BMS10-128。

如表1所示，波音飞机喷漆系统的常用底漆[2-5]有BMS10-79 TYPE II & III、BMS10-103 Type I、BMS10-72和BMS10-11等。与其他用于飞机金属结构的底漆不同，BMS10-103 Type I不含铬，主要用于飞机复合材料表面的喷涂。其中，BMS10-79 TYPE II & III、BMS10-103 Type I、BMS10-72主要用于飞机外部喷漆系统，其防腐效果相对BMS10-11较差，易于被化学褪漆剂褪除。BMS10-11底漆由于防腐效果好，主要搭配BMS3-23、BMS3-26、BMS3-29和BMS3-35等防腐剂，用于飞机内部结构的防腐。BMS10-11不易被化学褪漆剂褪除，可在日常维修补漆时小面积使用，一般不在飞机外部喷漆系统中大面积使用，否则可能出现因飞机重新喷漆时难以去除底漆而致飞机停场时间过长等问题。

波音飞机喷漆系统的常用面漆有BMS10-72、BMS10-60和BMS10-11等。其中，BMS10-72和BMS10-60面漆主要用于飞机外部喷漆系统，BMS10-11面漆主要用于机翼、起落架或飞机内部某些结构或零部件的装饰喷涂，一般与BMS10-11底漆配合使用。

除747-400飞机AMM手册推荐采用BMS10-79 TYPE II & III底漆加BMS10-60面漆的喷漆系统以外，737、777和747-8手册推荐采用BMS10-72喷漆系统、AMS3095喷漆系统或BMS10-79 TYPE II & III 底漆加BMS10-60面漆喷漆系统。一般认为BMS10-79 TYPE II & III底漆加BMS10-60面漆相当于BMS10-72喷漆系统或AMS3095喷漆系统。因此，除787采用SSS可选择性褪漆喷漆系统外，其他机型的飞机喷漆系统基本相同。

2 波音飞机的常用喷漆系统

根据喷漆系统中的化学转化涂层、底漆和面漆的不同，可以将现有的飞机外部喷漆系统分为标准喷漆系统、高固态无铬喷漆系统、BC/CC喷漆系统和SSS喷漆系统。

2.1 标准喷漆系统

标准喷漆系统又称传统喷漆系统，主要由阿洛丁作为化学转化涂层与含挥发性有机物较多的含铬环氧底漆和聚氨酯面漆组成，如图1所示。含铬的阿洛丁以及含挥发性有机物较多的底漆和面漆均对环境和人员有很大的危害性和毒性，民航业一直致力于使用环保的化工品替代现有的化工品，并在2018年全面禁止使用含铬的产品。目前几乎没有航空公司和维修站采用传统喷漆系统对飞机进行喷漆。

2.2 高固态无铬喷漆系统

相对于标准喷漆系统，主要采用不含铬的化学转化涂层BMS10-128 SOL-GEL和含挥发性有机物较少的不含铬底漆和聚氨酯面漆组成，如图2和图3所示。高固体涂料具有环保性好、安全性高、遮蔽性强、干燥快和揮发性小等优点，可以有效减轻飞机重量和喷漆停场时间。主要生产厂家有提供符合BMS10-72和AMS3095标准产品的PPG和Akzo，以及仅符合AMS3095标准产品的Mankiewicz和Sherwin-Williams。

2.3 BC/CC喷漆系统

BC/CC喷漆系统是Basecoat+ Clearcoat（基色漆清漆系统）的缩写，主要由不含铬化学转化涂层BMS10-128 SOL-GEL、底漆和Basecoat加Clearcoat面漆组成，是最新的航空面漆系统，如图4所示。其主要特征是：Basecoat以色浆为主，相比传统的面漆，树脂、溶剂、添加剂的成分大大减少，因而喷涂很薄的漆层就有很鲜艳和高覆盖的效果，一般来讲，普通面漆要喷两遍，而Basecoat只喷一遍即可。在喷涂Basecoat后需要在其表面喷涂清漆，即Clearcoat作为出光保护使用。拥有较成熟BC/CC喷漆系统的生产厂家主要有PPG等。

與传统的高固态面漆相比，BC/CC系统包括以下优点。

1） 缩短飞机停场时间。因Basecoat干燥时间短，缩短了施工时间（Basecoat两小时即可干燥，可进行下一步包贴、喷涂其他颜色等工作;高固态面漆需要8～10小时才能干燥）。另外，在一个颜色上喷涂另一颜色时无需打磨，节约了时间和耗材，在实际操作中可以灵活调整各个颜色喷漆的步骤，节约了时间。

2） 色泽更鲜艳，且耐久性好。色泽一般可保持8～10年（高固态面漆的喷漆间隔是5～6年）。

3） 减轻涂料重量。视颜色不同有所差别，理论上可平均减少20%～25%的涂料重量。

4） 因有Clearcoat的保护，涂料耐腐蚀、耐油污和耐紫外线的能力更强。飞机外表的清洁间隔也可相应加长，减少了清洁次数。

5） 更低的VOC排放（降低15%），更加环保。

6） 喷涂BC/CC系统后，飞机表面更光滑，减少了飞行时的摩擦阻力，节约了燃油。

7） 所有标识都在喷涂Clearcoat之前做好，有利于标识的保护。而高固态面漆上的标识是最后施工的，因没有清漆的保护，容易出现老化及脱落现象。

8） BC/CC系统操作简单，喷涂时无需专用工具。

2.4 可选择性褪漆的喷漆系统

可选择性褪漆的喷漆系统是指飞机重复褪喷漆时可以仅褪至中间层而不褪底漆的喷漆系统。目前在波音的各机型中，仅787飞机采用了可选择性褪漆的喷漆系统。787飞机的蒙皮主要是复合材料而非铝质蒙皮，因此其喷漆系统的组成也不同。787飞机的可选择性褪漆的喷漆系统主要由复合材料底漆BMS10-118、中间漆层BMS10-120和面漆BMS10-126加最外侧面漆BMS10-125组成，如图5所示。可选择性褪漆的喷漆系统可以使用对环境污染小的温和褪漆剂，在保留飞机原有出厂底漆层的情况下褪去面漆，可以避免伤害飞机复合材料基体或阳极化处理过的飞机金属表面基体。可选择性褪漆系统的优点是允许在非金属表面使用褪漆剂，无需更换机身表面密封胶和底漆，大大缩短了施工时间，有效地降低了飞机换装成本和操作人员的健康安全隐患等。

3 结束语

目前，除787飞机还未到重新褪喷漆时间外，国航其他机型的喷漆系统已基本换成BC/CC系统，并已完成20余架飞机的喷涂工作。BC/CC系统是最新的喷漆系统，具有喷涂层数少、干燥时间快、遮盖性强和光泽性好等特点。如果结合可选择性褪漆的喷漆系统，BC/CC系统将有更好的应用。不过，由于可选择性褪漆的喷漆系统对飞机第一次喷漆要求较高，其应用更取决于波音公司在飞机出厂时是否采用了该喷漆系统，而现役飞机是不能采用可选性褪漆的喷漆系统的。可以预测，未来将有更多机型的新飞机结合BC/CC和可选择性褪漆的喷漆系统，将进一步缩短施工时间、减少施工成本，也更有利于航空公司和维修站的喷漆操作。

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