Rozmowa ze Svenem Schröderem, kierownikiem laboratorium Luftfahrt Struktur w firmie Mankiewicz, o problemach zabezpieczeń antykorozyjnych oraz wyzwaniach podczas opracowywania receptur nowych lakierów do malowania samolotów
Samoloty muszą wytrzymać ekstremalne obciążenia. Warstwy lakieru nakładane według nowoczesnej technologii gwarantują funkcjonalność i tym samym bezpieczeństwo samolotów. Sven Schröder z firmy Mankiewicz na łamach "Besser Lackieren!" udzielił wywiadu na temat wysokich wymagań względem lakierów do malowania konstrukcji samolotów.
- Jakie szczególne wymagania pojawiają się względem lakierowania w branży lotniczej w porównaniu z lakierowaniem w przemyśle samochodowym?
- Przede wszystkim różnice w lakierowaniu samochodów i samolotów występują ze względu na materiały przeznaczone do malowania: w samolotach stosowane są głównie stopy aluminium oraz włókna węglowe, natomiast w samochodach w przeważającej części stal oraz tworzywa sztuczne - tylko w niewielkim stopniu stosuje się tu aluminium i włókna węglowe. Ponadto, średnia żywotność samochodu wynosi około 10 lat, natomiast samolotu od 25 do 30 lat. Fakt ten stawia przed producentami lakierów całkiem inne wymagania. Korozja nie jest w tak dużej mierze istotna dla bezpieczeństwa samochodów jak w przypadku samolotów. Jeśli w samolocie zaistnieją szkody powstałe na skutek korozji, wtedy stabilność i bezpieczeństwo lotu są zagrożone bezpośrednio. Przykładem tego jest Boening 727, który w 1988 r. z powodu małej skorodowanej dziury podczas podejścia do lądowania na Hawajach stracił cały dach kabiny (tzw. hawajski kabriolet). Wymagania w branży lotniczej są znacznie szersze: lakier musi wytrzymać ekstremalne zakresy temperatur między minus 55 a plus 70°C, postawić opór obciążeniom podczas startu i lądowania samolotu oraz chronić materiały konstrukcyjne przed agresywnie działającymi mediami, jak np. olejami hydraulicznymi lub środkami odmrażającymi. Poza tym ciężar lub grubość warstwy lakieru odgrywa dużą rolę przy zużyciu paliwa.
Dodatkowe działania w celu ochrony antykorozyjnej
- Na czym polega różnica w niezbędnych działaniach w celu ochrony przed korozją?
- Cała struktura powlekania lakierami jest bardzo podobna: krok 1 - przygotowanie podłoża, krok 2 - podkład, krok 3 - lakier nawierzchniowy (topcoat) lub lakier bazowy (basecoat). W przypadku samochodów przygotowanie powierzchni całej karoserii odbywa się w procesie kataforezy. Natomiast w przypadku samolotów każda pojedyncza metalowa część jest przygotowywana chemicznie przez płukanie, trawienie alkaliczne i kwasowe oraz anodowanie. Ze względu na różne rodzaje podłoża (aluminium, włókna węglowe, tytan) oraz zróżnicowane wymagania względem powierzchni wewnętrznych i zewnętrznych, a także względem części konstrukcyjnych o niejednorodnej strukturze stosuje się tu zróżnicowane systemy lakiernicze, podczas gdy w branży samochodowej z reguły wszędzie stosowane są te same lakiery. Ponadto, w różnych obszarach w samolocie, np. w miejscach nitowanych, konieczna jest dodatkowa ochrona antykorozyjna (wosk, uszczelniacze).
- W jakim stopniu do zabezpieczenia powierzchni metalicznych w lotnictwie stosuje się jeszcze chrom (VI-wartościowy)?
- Obecnie wszystkie znane przedsiębiorstwa typu OEM na stop aluminium nakładają jeszcze lakiery zawierające chromiany. W licznych przypadkach do zabezpieczenia stopów aluminium, jak i metali żelaznych stosuje się już tylko podkłady na bazie chromianów zapewniające ochronę przed korozją (wtedy używany jest jeden rodzaj podkładu do wszystkiego). Częściowo do obróbki wstępnej stopów aluminium nie używa się już chromianów. W niektórych przypadkach stosuje się też podkład bezchromowy w połączeniu z obróbką wstępną opartą na związkach chromu.
Producenci lakierów muszą nadać swoim lakierom właściwości specjalne wymagane w poszczególnych obszarach w samolocie. Źródło: Mankiewicz
Rozwój nowych produktów
- W jaki sposób systemy lakiernicze bezchromowe oferowane przez firmę Mankiewicz osiągają właściwości systemów ochronnych zawierających chrom (VI)?
- W obecnym czasie produkujemy dużą ilość podkładów wodorozcieńczalnych i rozpuszczalnikowych w wersji zawierającej chromiany lub bez nich. Znajdują one wiele zastosowań u naszych klientów. W zakresie ochrony antykorozyjnej nasze lakiery, które nie zawierają związków chromu, już dziś w spełniają wymagania podyktowane przez specyfikacje lotnicze (dla niektórych gatunków aluminium). W celu osiągnięcia właściwości lakierów z pigmentem chromianowym, w lakierach bez tego pigmentu odwzorowywane są funkcje antykorozyjne, takie jak ochrona anodowa/katodowa oraz długotrwałe działanie chromianów przez odpowiednie dodatki chemiczne. Kolejny etap rozwoju to lakiery wodorozcieńczalne bezchromowe o niskiej zawartości LZO a wysokiej zawartości cząstek stałych, które całkowicie spełniają wymagania przedsiębiorstw typu OEM w odniesieniu do korozji, właściwości aplikacyjnych, przyczepności oraz wytrzymałości mechanicznej i chemicznej.
