电镀技术在航空维修中的影响

党沛琳

（中航飞机股份有限公司， 陕西 西安 710089）

1 阐述电镀技术在航空维修中应用现状

从我国航空行业整体来看，电镀技术在航空维修中的应用有所减少。在实际的维修中，一部分零件通过电镀进行表面处理就可以达到回复使用的要求。但越来越多航空企业放弃电镀技术。主要原因在于传统的电镀技术所需设备较大，流程较为复杂，配套设施较多，航空企业使用电镀技术就意味着需要建立整个电镀维修体系，因此，部分航空企业转向低成本、小型的维修技术；同时，电镀技术的操作环境较为恶劣，容易给人员带来职业性疾病，危害人员的健康。这也反映出传统电镀技术在绿色环保的发展上有所欠缺。但这种“因噎废食”的做法导致电镀技术难以发展、更新与突破。因此，航空企业应该科学地探索航空维修中的电镀技术，积极探索所需空间小、所需支持设备简单、所需原料环保的电镀创新技术，一方面可以降低使用电镀技术进行维修的成本，一方面可以提高电镀技术的应用程度。

2 电镀技术在航空维修中的具体应用

2.1 磨损和腐蚀的危害及表面处理

航空结构零件的磨损和腐蚀会损害其工作的可靠性，电子设备的腐蚀会影响其控制功能。腐蚀经常发生在表面，机身，机翼，机尾，支柱，隔板，条状，大梁，衬板等中。起落架撑杆等零部件会容易发生磨损，这不仅为航空维修带来繁重的维修工作量，还给航空企业带来了巨大的损失。以铝合金零件的腐蚀为例，航空维修的总费用中，有超过90%的费用来源于铝合金零件的磨损，磨损和腐蚀的危害如此之大，此时零部件的表面处理显得尤为重要。

电镀技术作为表面处理的重要技术之一，具有灵活性等特点，能够根据零件的环境，在零部件表面镀上各类涂层，使零件具有耐腐蚀性，耐高温氧化性，绝缘性，导电性，抗辐射性等，使零件的适用范围扩大，功能增加，性能提升，美观性增强。

2.2 在电镀过程中影响镀层质量的原因

1）pH 值的影响。镀液的PH 值越低，意味着镀液内氢离子的含量越高，会对金属零件进行溶解。镀液的pH 需要经过反复的实验以及精密的计算进行确定。在电镀过程中，通过pH 值可以影响阳极与阴极的转化效率。阳极效率低时，则表示镀液的pH 值过低；当阴极的转化效率低时，则表示pH 值过高。因此，电镀质量与镀液的pH 值具有直接的关系。

2）电流密度的影响。增加电流密度将不可避免地增加镀液的阴极极化。随着阴极极化的增加，成核速率增加，晶粒细化。然而，不同的电镀液具有电流密度范围。当电流增加到一定值时，会有反应。在非常高的电流密度下，尤其是在不同时搅拌的情况下，结晶线将沿着电流的方向快速生长到电解质内部，导致涂层产生结瘤和枝晶状晶体，甚至会变黑或烧焦。电流密度应根据电解质的组成，主盐浓度，pH值，温度和搅拌来确定。电流密度的上限可以通过增加主盐浓度，温升，搅拌和其他措施来调整。在电镀开始时，工件的电流密度是正常电流的2 至3 倍，因此可以在很短的时间内对工件进行完全镀覆。在以上过程结束后，要立即将电流密度恢复正常。

3）温度的影响。随着温度的升高，阴极极化将减小，离子的脱水过程将加速。离子和阴极表面的活性将得到增强，电化学极化也将降低。因为阴极极化减少，所以不利于晶体核的形成和结构中晶粒的粗化。在实际生产中，加热可以增加电流密度的上限，增加盐的溶解度，提高溶液的电导率和分散性，提高生产效率，并减少涂层结构中的氢夹杂物数量。

3 在航空维修中电镀新技术的应用前景

电镀前处理的技术改进部件应在电镀前对物表进行物理或化学处理。对于更新涂层的零部件，可以采用喷丸技术去除旧涂层；对于表面油污较重的零部件，需要先去除油污，以保证涂层的附着力。电镀前的处理一般来说是使用酸性同业对零部件进行浸泡，这种方式虽然简单，但是所需周期较长，容易过渡腐蚀零部件。经过长期的研究，我国电镀前处理可以利用液体喷砂技术代替传统的酸浸泡处理，一方面可以满足预处理的需求，一方面可以最小限度地破坏零件结构。

刷镀技术是西方航空维修中使用的一种电镀技术。我国的航空企业一般都有刷镀设备，但是在航空维修中的应用局限性较大。限制刷镀技术在航空维修中应用的最大因素是刷镀技术做行程的涂层附着力较低，因此，各航空企业利用刷镀技术仅用来处理镀钢表面的防腐蚀处理。因此，航空企业必须将刷镀技术与其他电镀技术结合起来，以灵活地利用各种电镀技术的优势。例如，在刷镀前用液体喷砂或机械抛光工艺代替活化、酸洗和清洁工艺可以极大地提高电镀技术下涂层的质量；用高速喷射流法代替刷擦法可以减少污染；开发组装好的变形刷镀笔可以尝试同时应用于各类电镀技术中，以减少棉织物笔套造成的污染；组装变形刷电镀笔的发展，可以尽可能多地同时施加电镀部件的各个方向，减少了刷镀笔运动所形成的多层涂层。刷镀技术的改进能够提高刷镀技术的适应性，并有效地扩大其适用范围，对于航空维修中电镀技术的发展具有重要的意义。

针对20 世纪80 年代液流法槽外的电镀技术的研究和应用，对零件（组）局部回收尺寸的问题进行改进。该技术结合了槽镀和刷镀技术的优点，能够有效地将已磨损零件恢复正常尺寸，对于降低航空维修中磨损部件维修的成本具有重要意义。同时，液流法槽外的电镀技术只需要较为简单的设备和较小的操作空间，可以大大降低航空维修中使用电镀技术的人工、场地、物力成本。

激光电镀技术是目前较为创新的电镀技术。激光电镀技术的优势在于识别和精准定位。传统电镀技术的一大缺陷在于难以对精密的零件进行电镀，即使勉强电镀成功，涂层的质量缺陷也较为明显。但激光电镀技术解决了传统电镀技术的这一缺陷，适用于形状复杂、结构小的零件电镀。其工作原理是利用激光扫描技术，精确描绘零件的形状及结构，零件只有被扫描能够进行电镀，极大地提高了电镀技术的效率。

真空电镀技术能够在零件表面形成离子镀层、真空镀铝、高温保护涂层等。真空电镀技术的涂层较薄，能够有效降低电镀材料的成本，减少航空器的总体重量，在航空维修中的应用较为广泛。但是真空电镀技术涂层薄的优势，确定了其不能应用于零件尺寸的回复上。但其涂层的质量缺陷较少，涂层均匀且耐受性强，并具有环保等优点。目前该剧书已经逐渐取代了传统的电镀技术。

电镀后，需要对物件进行密封、钝化、着色和脱氢。后处理的工作量和设施也占电镀工作的三分之一。由于几分钟后即可完成电镀后的化学处理，因此可以在没有太多生产设备的情况下在容器中完成液流技术的应用。电镀后钢部件的脱氢是消除酸性镀液对金属部件内部的损害，并提升零部件的适航性，提高航空维修的安全性。现有的脱氢技术要求烘箱的高温控制、稳定性、高能耗和长时间占用。可以开发出经济实用的真空脱氢炉，通过在真空条件下使用负压，可以在短时间内完全消除氢脆，节省时间、电力，继而产生良好的效果。

一般来说，新电镀技术所用设备占地面积小，所需投入低，对于航空企业来说是经济实用的航空维修方式。利用现代电镀新技术以及装备先进的微电镀车间，可以解决航空维修中大部分零件电镀量少的问题，对确保安全适航性、提高维修质量、降低维修成本、缩短维修周期具有现实意义。

4 结语

由于现代航空维修中电镀技术的应用较少，导致电镀技术在航空维修中的发展受到阻碍。各航空企业需要重视电镀技术的优势，不断改进传统电镀技术，以新型电镀技术降低企业的维修成本。