浅析防腐密封中紧固件的封包

浅析防腐密封中紧固件的封包

李燕,田利平,彭超

中航西安飞机工业集团股份有限公司

[摘要]：解释紧固件封包的含义以及紧固件封包与紧固件填角密封的区别，给出三种防腐密封中常用的紧固件封包的详细操作方法，并以实验数据阐明每种方法的优点和缺点，供有此需求的同行参考。

[关键词]：密封胶 紧固件 封包

1前言

紧固件封包在飞机制造中是一种常用的密封方法，常用在油箱区、口盖区以及流体容易聚集的地方，其目的是防腐蚀、防渗漏、防磨损或防雷电。不管哪种用途，除了对底涂和封包的胶层厚度要求不一样外，其方法大体相同。本文仅针对防腐密封中三种常用封包工艺进行分析，阐述了每种方法的优点和缺点，给出笔者的观点，希望能给同行提供一些借鉴。

2紧固件封包

2.1紧固件封包的定义

紧固件封包就是在紧固件安装完成后，用密封胶把紧固件头部和/或尾部局部或全部包裹起来，达到一定的尺寸要求的密封方法。紧固件封包又叫紧固件密封或紧固件外涂。工作中还有一种常见的紧固件密封叫紧固件填角密封，它与紧固件封包有相同的作用，但也有差别：紧固件填角密封仅要求在螺栓和螺母、螺母和被连接零件之间的交界处涂密封胶，当然，如果螺母下有垫圈，则螺母和垫圈以及垫圈和被连接的零件之间的交界处进行也要进行填角密封，之所以要填角密封，是为了防止液体等渗入或聚集在这些地方形成电解液，引起紧固件和被连接零件之间电位差腐蚀。紧固件的填角密封可以用紧固件封包代替，例如：某著名国际飞机公司的密封文件就允许用紧固件刷涂来代替紧固件填角密封，但要求刷涂时要以节约重量为原则，不要刷涂太多的密封胶，以免增加飞机的重量。这里的刷涂就是封包一种方法。但要遵守一点：工艺规范要求紧固件封包处，不能使用填角密封代替，反之则可以。

2.2紧固件封包所用密封胶及尺寸要求

如果是用刷涂的封包方法，A类密封胶为最佳，因为这类胶黏性低，流淌性好，成形性好。如果是其它封包方法， A类密封胶和B类密封胶都可以使用。当然，飞机设计或工程部门有特殊规定除外。

紧固件封包后除要被祼露的连接处外的区域要全部用密封胶覆盖（如果是填角密封，只需局部覆盖），视觉上必须形成连续且均匀的密封胶层，密封胶延伸在零件上的“w”的最大尺寸必须控制（如：某著名国际飞机公司的密封文件要求控制在2.5 ~ 5mm内，而另一著名国际飞机公司的密封文件则要求控制在10mm内），其它处密封胶层的最小厚度按0.5mm控制，但也不能过厚，否则会增加飞机的重量。这些区域的外观不会引起拒收。只所以要控制“w”尺寸，是因为飞机服役期间要进行定期的损伤容检查，紧固件周围是最易产生裂纹的地方，因而是每次必须检查的内容，如果此处密封胶涂得过多，检查时必须将多余的胶铲掉，会给检查带来麻烦，而且会造成密封胶的损伤，检查之后还得补涂密封胶。

2.3紧固件封包方法

2.3.1方法1：手工封包

手工封包就是用刷子或注射针筒将密封胶涂敷在紧固件头或尾上包裹住紧固件的方法。用刷子封包时操作工人可以根据操作的方便性对其进行修剪，但因为刷涂密封胶是即蘸即刷型的，每次蘸取的密封胶很少，所以涂的胶层很薄，效率很低，现在已很少使用。用注射针筒封包改善了用刷子封包的不足，使用时需要对医用针筒稍加改造，切掉注射器针头一端的筒约3-5mm，形成一个敞口圆柱，封包前将推杆抽掉，将配制好的密封胶从推杆这端灌入筒内，然后再装上推杆，封包时在注射推力的作用下，密封胶会顺着紧固件向下流直至接触零件表面。这种封包方法简单、易行，效率高（经过实验，完成一个6#高锁的封包大约只需要12秒，工作场所干净，而且由于是依靠密封胶的自然流动成型，所以保证了密封胶与紧固件和被连接件表面的紧密贴合。密封胶固化后，形似一个漂亮的钟形，如果操作工人技能较高，几乎不用返工，一次便可成功。完成后即便有小的瑕疵，可在活性期内用刮胶勺对封包的顶部进行微量修整。这种方法对封包工人的技能要求高，操作人员要通过培训和大量的实践，有了一定的经验后才能快速封包出质量好的紧固件。

2.3.2方法2：用密封罩或帽封包

这种封包方法是使用金属密封罩或模压的聚硫密封帽（固化的密封胶）对紧固件进行封包，密封罩或胶帽的规格根据紧固件的规格不同而不同，封包时将足量的密封胶注进密封罩或胶帽中，然后将胶帽盖住紧固件端部并对着结构下压，沿着密封罩或胶帽的整个周边有密封胶连续挤出。封包完成后密封罩或胶帽不用取下，随着产品一起交付。如果无特殊要求，挤出的多余胶需要修整掉。

2.3.3   方法3：用塑料帽封包

这种封包方法与方法2在注胶方法上相同，不同之处在于密封胶固化后塑料帽要取下。用这种方法封包中，塑料胶帽的定位是关键，定位稍偏会导致密封胶流向一边，造成紧固件局部祼露。为了解决这个问题，每种直径的塑料帽都专门设计了定位框、定位帽和塑料密封帽。这种方法工序繁多，包括定位框粘贴－注胶－安装塑料帽－拆除塑料帽－取下定位框。即使操作中每一步都很注意，取下密封帽后还是会出现个别紧固件局部裸露的问题，而且，密封胶固化后，必须取下塑料密封帽和定位框以及贴在零件上的胶带，此步骤会产生较多的多余物。最重要的一点，因为目前所用的塑料帽的定位框的面都是平面，而飞机结构曲面居多，所以适应性受到了很大的限制。

3三种封包方法的比较

对于以上三种封包方法，我们分别选取了6号和8号高锁螺栓作了实验，选用了PR1782B2和HM118B2密封胶，这两种胶的密度都是1.10g/cm3，从封包用时间、用胶量进行了比较，见下表1：

表1：三种封包方法用时间、用胶量比较

从上表可以看出，就单个钉的封包来说，手工针筒封包用时最短，所用密封胶量也最少，我们又对三种方法封包的胶层（相同温湿度和时间下固化了14天）进行了剖切，从中发现，手工针筒封包的密封胶与紧固件基体结合的非常紧密，很难剥离一片完整的胶片

综上，在以减轻飞机重量为原则的制造理念下，笔者认为手工针筒封包工序少、工具简单，而且适用于任何表面，当无特殊要求时，目前无疑是最可取的封包方法。

3结束语

对于飞机上的紧固件封包，除特殊要求，如防雷击、油箱区外，紧固件封包首先要考虑是防腐效果，这就要求密封胶与紧固件结合紧密，其次，要考虑封包的人力成本和材料成本和生产效率，从上表1可以看出，手工注射针筒封包占绝对优势，至于外观效果，可以对操作工人进行培训，提高工人密封的熟练程度，做到外形光顺整齐。最后，如果要考虑到机器人涂敷密封胶，可以考虑用胶帽和一次性塑料帽工艺，这还有待于研究。