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最佳清洁方法 - 真空吸附清洁系统
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使用打磨机打磨掉旧的机身油漆后,要重新给机身刷漆——在这个过程中,联合刷漆服务公司(Associated Painters)使用克莱顿公司的真空吸附清洁装置控制空中的灰尘和有害微粒。

应用在波音公司787 型梦幻科技客机和空中客车公司A350 型飞机上的最新碳纤维复合材料比传统的铝料重量轻约20%——这使得飞机能够节省更多的燃料并且能飞更长的距离。为了充分利用这些复合材料,在碾压、磨碎和切割这些材料时,飞机制造商以及飞机维护维修组织(MRO)仍然需要控制空中尘埃、可能损伤航空器的外来物(FOD)以及有害微粒。

为了优化操作,越来越多的航天航空器制造商和飞机维护维修组织成员都在采取我们能想象到的最佳清洁方法——这些材料从复合材料到六价铬,再到六价镉。为的就是使用真空捕获的方法控制住危险最佳清洁方法:真空吸附清洁系统本文译自Aerospace Manufacturing and Design 杂志翻译:曹梓楠这种系统能够捕获到复合材料中的灰尘、残渣以及微粒,以增强安全性,提高质量和产量。

的空中灰尘、可能损伤航空器的外来物,以提高飞机的安全性,保证质量,以及提高飞机的产量。由于发觉清洁度对于生产高质量的飞机来讲是至关重要的,GE 航空公司位于美国密西西比贝茨维尔的生产复合材料的工厂已开始积极思考各种办法,以做到进一步辨识和减少空中灰尘。

贝茨维尔工厂生产车间的技术主管Curt Curtis 说:“《60 分钟》杂志和美国联邦航空管理局(FAA)已经对工厂进行了质量上的检查。另外,我们如果想生产高质量的产品,就必须使用清洁的房间。”

GE 航空公司位于贝茨维尔的工厂为其公司GEnx 型喷气式飞机的发动机生产了两种复合材料:一种是安装在发动机前叶片中间的风扇平台;另一种是风机装配——这是种大的、圆形结构,能够围绕住前端散热风扇。GEnx 型喷气式飞机发动机同样也可以安装在波音787 型和747-8 型飞机上,另外,它还是第一款利用复合材料风扇、风扇平台和风机装配的发动机。

与传统铝制机身的零件相比,复合材料制成的零件能够使飞机发动机更耐久、重量更轻——这样的话能够节约飞机燃料,降低维护成本和重置成本。另外,据Curtis 透露:以单个发动机为例,与装有钛扇叶的铝制风扇箱相比,复合材料制成的GEnx 风扇箱和扇叶能够轻300 多磅。

另外,Curtis 还说,为了更好的完成飞机的制造,复合材料的制作需要大量的手工作业。在处理完这些材料以后,有些特定区域还需要调和、磨光,甚至去掉多余的材料。这个过程被称作“flash”——在这个过程中人们通常会用到手工工具,例如打磨机和研磨器。

他还提到:“我们的原则是在尘埃形成的那一刻捕获到每一种尘埃,因为对于预防任何的潜在质量问题来讲,保持清洁是至关重要的。

据他介绍,贝茨维尔的工厂制造出了更小的复合材料零件,以放置于防尘阁中。“但是稍大的复合材料零件,例如直径约10 英尺的风扇箱,就无法放进防尘阁中去。”Curtis 说道,“这就是为什么使用工具护罩那么的重要——因为工具护罩可以被当作防尘阁使用。”

在发表了一篇关于航空航天工业的理论研究和评估报告后,贝茨维尔工厂选定了DCM 空气清洁设备作为其清洁工具。DCM 空气清洁设备位于德克萨斯州沃斯堡市,是电动工具的生产商。其生产的产品都是针对空中尘埃和有害微粒的。包括高效空气过滤(HEPA)真空装置、磨砂机、研磨机、钻头、刳刨机缓冲器以及护罩等。

Curtis 表示:“为提高产品质量和安全性,我们需要坚强可靠的真空抽吸装置,这种装置一开始就需要配有高效空气过滤器和一些电动工具,以能顺利捕获到任何复合材料中的有害灰尘。”

更好、更快、更安全

以飞机维护维修组织的观点来看,打磨、研磨、锯切以及钻孔等程序都可能给飞机和工地现场带来灰尘、可能损伤航空器的外来物以及有害微粒——这种情况会威胁到工厂工人的生命安全。而因清洁度不够而不得不停止工作、去清理产品和工作现场的情况也会阻碍飞机的质量以及飞机产量。

Scott Malcomb 是捷蓝航空大学的一名讲师,目前在奥兰多国际机场工作,为一组特定的技术员讲授高级复合材料的相关知识。他解释道:“在人们维修某种复合材料,切下它的某部分并且磨碎时,就已经使有害微粒和挥发性物质散布在空气中了。维修材料的人通常会戴着防毒面具、专用手套以及专用袖套,但是在其周围的人却不会穿戴保护性的衣物——这样的话,这些人就会暴露在灰尘等脏东西之中了。”

美国职业与安全卫生条例管理局(OSHA)还未批准个人防护用品(PPE)能够适用于多数复合增强纤维上——因为个人防护用品虽然可以在人们使用干性织物模板或者树脂基体固化时不对人类健康造成威胁,但是在用机器加工固化层压板时,短纤维也会飘浮到空中去——这时候个人防护用品是起不到什么作用的。如果人们将短纤维呼吸入体内,长期下来肺部组织也会被损害——这无疑是一种潜在的威胁。

Malcomb 说:“人们通常都认为飞机所用的复合材料不会对人类的呼吸系统造成威胁——但安全管理人员应该记住人们曾也一度认为石棉是安全无害的。现如今,最佳的方法是真空吸附出复合材料中的灰尘以及残渣,以阻止其进入到空气中,并且阻止灰尘像外来物一样四散开来,并且后期还需要清理。”

除了复合材料中的灰尘和残渣,其他类型的灰尘和残渣也值得注意并加以控制。根据美国职业与安全卫生条例管理局发布的报告显示,铬的一种形式——六价铬常常以铬酸锌的形式出现并作为航天航空的底层油漆,罩光漆以及颜料的原材料。当它变为空中灰尘,烟气或者薄雾并被人吸入到肺中时,会变得有毒性,还可能会导致肺癌。

美国职业与安全卫生条例管理局(OSHA)的报告指出:“如果机体被有害的六价铬污染,就必须使用高效空气过滤真空装置或者其他方法、装置来降低机体暴露在六价铬之下的风险。”

在飞机的维护期间,冷冻紧固件上的镉灰尘以及可能损伤航空器的外来物也会变得十分危险并且带有毒性。通常,诸多材料(例如:铝)产生的灰尘如果由小火星或者喷灯等着火源点燃都会非常危险,因为它们是易燃或者易爆的。

据估算,每一年,可能损伤航空器的外来物对飞机造成的损害都会给航空航天产业造成约40 亿美元的损失。这些外来物不仅会造成飞机制造商和供应商拒绝接受相关产品,而且,如果它们影响了飞机上的关键任务设备,还可能会导致毁灭性的灾害。

最佳清洁方法的应用

为了控制材料中(例如铝料)的灰尘和残渣,航空航天工业一直以来都在使用真空吸附技术。现如今,在复合材料和六价铬中使用真空吸附方法以提高质量、安全性,并且提高产品产量——这种方法从开始已被视为最佳的清洁方法——它可以顺利捕获危险性的灰尘、可能损伤航空器的外来物以及有害微粒。

Brad Clayton 是克莱顿联合公司的副总裁,同样也是新泽西莱克伍德地区灰尘捕获工具和真空装置的供应商。他说:“其实产品质量取决于它最脆弱的那一环。现如今真空吸附装置越来越遵循全系统解决方案,方案中包含着你能想象到的一切:从研磨料到压印机、软管,再到真空吸尘器——这些方案能够保证生产飞机的每一个阶段所产生的有害灰尘和残渣都能得到很好的处理。”

使用打磨机打磨掉旧的机身油漆后,要重新刷漆——在这个过程中,联合刷漆公司(Associated Painters,此公司是一个飞机制造商的服务提供商)、飞机装修中心以及各大航空公司都使用真空吸附系统来控制空中灰尘以及有害微粒。

Mike Wilkins 同时担任联合刷漆公司和另一家航空服务提供商——前沿航空服务公司的采购经理。他表示:“捕获空中的灰尘和有害微粒从一开始就能够保护到整个生产工地现场,并且能够改善刷漆这项工作的质量。另外,也使我们的法规能与美国联邦航空管理局(FAA)、美国环境保护局(EPA)以及美国职业安全与健康管理局(OSHA)的相关规定相一致。”

Wilkins 发现:在空气流通的工地使用真空吸附清洁装置控制灰尘和有害微粒的方法远远要比传统的方法有效的多。传统的方法通常是先冲洗工地地面,然后使用橡胶清洁器将废渣等刮到沟槽中,过后再一并收拾。

他表示:“自从我们用克莱顿联合公司的磨砂机代替压印机、护罩,以及用去尘大师公司(DustMaster)的真空吸附清洁装置代替传统的软管后,公司员工都觉得工作环境更加安全和舒适,并且产品产量也提高了8% 到10%;自从工地的灰尘和有害微粒都被清除后,员工发现油漆上不再沾有灰尘等脏东西,公司的刷漆工作比以前更有效率了;另外,自从我们使用了真空吸附清洁装置后,工地上真的再也看不到灰尘或者可吸入颗粒物了”

Malcomb 所在的捷蓝航空公司有一个专门研究高级复合材料的办公室。在研磨材料,或者去除碳纤维、玻璃纤维材料上损坏了的部分时,这个部门的人员也同样使用真空吸附清洁系统以控制住空气中的微粒。

Malcomb 说:“在一个封闭的空间内——例如我们公司的办公室或生产车间,从一开始控制住空中的微粒和灰尘就显得尤为重要。通常,我们会安排四个人进行飞机的维修工作,ZA0057其中三人在克莱顿-去尘大师公司单元,另一人单独成一小单元。”

据Malcomb 表示,大一点的单元是个完整、可封闭的高效微粒空气真空过滤系统,是为航空航天飞行器的维护而配置的——这种单元包含三根同时工作的软管。使用这种系统,工人们在更换过滤器时,尘土和污染物就可以免于再次进入到空气中。

由于无论是大一点的还是小一点的单元都是便携的,高级复合材料办公室人员将会将这些单元用于不同领域的维修工作。

Malcomb 表示:“我们的员工不仅会将真空吸附清洁单元用于培训室内,还会将其运用在维修机翼的飞机库中。”

他还表示,他会在高级复合材料办公室人员中挑选20 到25 个人组成一个小组,并充分训练他们。之后,在必要时,会将这些人送到纽约、波士顿和奥兰多市,为捷蓝航空的复合材料维修工作服务。

最后,Malcomb 总结道:“安全部门、环境保护部门以及生产部门的经理们都应该对真空捕获清洁的装置进行仔细研究。现在飞机的维护、维修和运行部门(MRO)都已开始使用这些真空清洁装置,这些装置现在不仅仅是人们心目中的最佳清洁方法了,而且它们已经成为航空航天部门的标配——其原因是利用这些装置能够优化飞机的安全性、质量以及产量。”(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (2015-9-5)
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