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访谈
第 14 卷 - 2026 年 9 月刊
湿式喷砂在航空航天MRO与制造中的价值
Vapormatt Ltd.销售与市场总监Ryan Ashworth
飞机机轮正在Vapormatt PumaXL手动湿式喷砂机内进行处理
配备起重机、用于装载重型零部件的Vapormatt Leopard Cub自动湿式喷砂机
Vapormatt PumaXL手动湿式喷砂机
Vapormatt Cougar+自动湿式喷砂机，转台上装载了一片航空发动机涡轮叶片；叶片安装有Almen试片，用于测量喷丸强度
Vapormatt Cougar+自动湿式喷砂机(立式配置)正在处理一片风扇叶片
Vapormatt Sabre机器人湿式喷砂机的喷枪，配置用于涡轮叶片清洗与喷丸
专利微型喷枪正在Vapormatt Leopard Cub自动湿式喷砂机内清理盘件上的“燕尾榫根槽(Fir Tree)”
MFN有幸采访了Vapormatt Ltd.销售与市场总监Ryan Ashworth。
(?)MFN：Vapormatt与航空航天行业有着深厚的渊源。这种合作关系是如何开始的？
(!)R.A.：我们与航空航天行业的联系可以追溯到湿式喷砂技术诞生之初。20世纪40年代末，Norman Ashworth在与Sir Frank Whittle共同参与喷气发动机研发期间，开发出了第一台湿式喷砂设备，因此可以说，这项技术与航空航天产业几乎是共同成长起来的。直到今天，Ashworth家族仍然拥有并经营着Vapormatt。几十年来，全球领先的航空发动机制造商始终信赖Vapormatt，这份传承也塑造了我们如今开展每一个项目的方式。
(?)MFN：湿式喷砂与传统干式喷砂有何不同？为什么这种区别对航空航天行业如此重要？
(!)R.A.：两者最核心的区别在于，湿式喷砂会先将磨料悬浮于水中形成磨料浆，然后再将其加速喷射到工件表面。水能够对磨料起到缓冲和润滑作用，从而减缓冲击力，使表面处理过程更加可控、更加均匀。
对于航空航天而言，这一点意义重大。干式喷砂相对较为激烈，会产生大量粉尘，磨料磨损速度更快，而且最终表面质量通常不如湿式喷砂精细。湿式喷砂能够去除氧化物、积碳、机加工残留物以及旧涂层，同时将表面损伤风险控制在极低水平，因此非常适用于公差严格、几何形状复杂以及表面质量要求极高的零部件。
(?)MFN：在制造领域，湿式喷砂主要应用于哪些工艺？
(!)R.A.：应用范围非常广。其中最重要的应用之一就是湿式喷丸。该工艺将水与坚硬的球形介质混合后喷射到涡轮叶片、风扇叶片、整体叶盘、盘件、传动轴以及发动机机匣等部件表面，引入压应力，从而大幅提升疲劳强度。经过喷丸强化后，涡轮叶片的使用寿命可延长超过1000%。湿式工艺分别可实现最高达0.39N和0.38A的喷丸强度效果，同时还能获得更优异的表面质量，并完全消除有色金属污染风险。
除喷丸强化外，我们还支持众多OEM制造应用，包括：复合材料风扇叶片、螺旋桨叶片及直升机叶片在粘接和涂层前的表面处理；无损检测(NDT)裂纹检测前的零部件清洗；物理气相沉积(PVD)和化学气相沉积(CVD)涂层前的表面预处理；铸件表面处理，去除铸造残留物、毛刺和氧化皮；热处理后锻件(如起落架支柱、压气机盘和发动机轴)的清洗；以及增材制造(AM)零件的后处理精加工。
我们还曾提供设备，用于加工最终应用于太空任务的零部件。例如，Mars Rover钻头上的切削刀片就是在Vapormatt Tiger设备上完成表面处理的，这充分体现了工艺所需的高精度——在该案例中，加工公差达到±2微米。
(?)MFN：您提到了复合材料和增材制造零件，可以进一步介绍一下吗？
(!)R.A.：这两个领域都是我们近年来增长非常快的业务方向。
对于复合材料，无论是风扇叶片、螺旋桨叶片、直升机旋翼叶片还是结构面板，湿式喷砂都能够彻底清洁表面，去除蜡状残留物及其他污染物，同时形成均匀一致的“润湿”表面，使后续材料能够均匀、完整地覆盖。由于水具有缓冲作用，因此加工过程中不会损伤复合材料纤维，从而确保零件结构完整性。在将钛合金前缘粘接到风扇叶片上，或将加热片粘接到螺旋桨叶片上时，粘接强度至关重要。
增材制造零件则面临不同挑战。这类零件通常具有复杂的内部流道，需要清除残余粉末及半烧结粉末。湿式喷砂在这一方面尤其有效，因为磨料浆能够流经这些内部通道，并通过流动情况直观确认通道是否畅通。相比之下，干式喷砂无法提供这种确认，甚至可能将更多磨料压入堵塞区域，使问题进一步恶化。
我们为OEM和MRO两个领域提供金属、复合材料及聚合物增材制造零件的处理方案。
(?)MFN：在MRO领域，湿式喷砂最大的价值体现在哪里？
(!)R.A.：MRO涵盖的范围非常广，而湿式喷砂几乎适用于其中的大多数应用。
对于喷气发动机，我们可对风扇叶片、涡轮叶片、导向叶片、圆盘、整体叶盘、发动机密封件、压气机静子叶片及机匣进行彻底清洗，去除油污、润滑脂、氧化皮、燃烧沉积物及其他服役污染物，为无损检测、维修或重新涂层做好准备。
相比干式喷砂，一个重要优势在于湿式喷砂不会将裂纹“压实覆盖”。流动的磨料浆会清洁裂纹内部，而不是封闭裂纹，因此缺陷在检测时更加明显，从而直接提升安全性。
飞机机轮和刹车系统也是另一项重要应用。这些部件在着陆过程中承受巨大载荷，因此需要定期进行无损检测。我们专门开发的塑料介质湿式喷砂配方能够快速清洁机轮和刹车，去除油污、润滑脂、刹车粉尘、腐蚀物及氧化皮，即使面对最复杂的轮毂几何结构，也不会损伤表面油漆层以及下方的Alodine化学转化膜或阳极氧化膜。
当需要更彻底地去除涂层时，提高空气压力即可一次性去除多层涂层，相比人工或化学剥离方式，可显著节省时间。
(?)MFN：湿式喷丸既应用于OEM，也应用于MRO。相比干式工艺，它有哪些优势？
(!)R.A.：湿式喷丸具有多项实际优势。
首先，零件在处理前无需额外进行清洗和干燥，因为湿喷丸过程中即可同时去除油污、润滑脂及其他表面污染物，从而省去了一个重要工序。
其次，加工结束后零件表面不会残留粉尘或磨料，因此后续清理时间也大幅减少。
此外，表面质量更佳。由于磨料在水流作用下更加均匀地流经工件表面，因此所得表面比干喷丸更加光滑、一致。
从污染控制角度来看，湿喷丸最适合使用陶瓷或不锈钢丸料，因此完全避免了有色金属污染风险。对于钛及某些在干式喷砂过程中存在爆炸风险的合金材料，湿式工艺还能彻底免除昂贵的ATEX防爆系统需求。
另外，我们拥有专利过滤系统，可回收磨料浆中的可用磨料，大幅降低长期磨料消耗。
值得一提的是，湿式喷丸符合AMS2432标准。
(?)MFN：湿式喷砂在检测前清洗以及无损检测准备方面具体有哪些优势？
(!)R.A.：检测结果的可靠性高度依赖于表面洁净度。
如果零件表面存在油污、氧化物、积碳或旧涂层残留，它们可能掩盖缺陷，或导致检测结果不可靠。对于荧光渗透检测(FPI)、涡流检测(ECT)以及其他无损检测方法来说，在检测开始之前，零件表面必须保持洁净且一致。
湿式喷砂能够高效去除附着污染物，而且由于不会将裂纹封闭，因此能够提升而不是降低缺陷可见性。磨料浆会流入裂纹内部进行清洁，而不是将其封死，这与干式喷砂的行为完全相反。
我们曾与Royal Air Force和Royal Navy共同发布案例研究，在实际机轮和刹车维修车间环境中验证了这一优势，检测效率和检测准确率均获得了显著提升。
(?)MFN：湿式喷砂如何为PVD和CVD等先进涂层做好准备？
(!)R.A.：涂层性能取决于基材表面的状态。
无论是喷漆、PVD、CVD还是胶接，表面都必须保持洁净，并具备适当的粗糙度，以保证附着力。
在制造过程中，湿式喷砂能够形成满足最佳覆盖率和结合强度要求的Ra表面粗糙度。对于风扇叶片和涡轮叶片上的PVD与CVD涂层而言，这些涂层不仅能够保护表面，还能通过降低表面粗糙度提升燃油效率，因此必须确保其结合强度达到最高水平，因为这些部件工作于极端工况之下。
在MRO中，湿式喷砂则用于去除旧涂层，并为维修或重新涂层做好准备。由于该工艺可对多个工艺参数进行调节，因此能够精确控制洁净度与表面粗糙度之间的平衡，避免过度加工，这对于维修余量有限的零件尤为关键。
(?)MFN：对航空航天客户来说，可重复性有多重要？Vapormatt如何实现这一点？
(!)R.A.：可重复性是根本要求。
航空航天行业受到严格监管，客户需要的是一种能够验证、记录，并且能够稳定重复的工艺，无论是在制造过程中的不同批次之间，还是在MRO的不同维修流程之间。今天获得的表面状态，六个月后也必须能够完全复现。
其中关键就在于喷枪输出状态的稳定控制，而这正是Vapormatt专利技术最具优势的领域之一。即使设备部件因正常运行发生磨损，我们依然能够保持符合AMS2432标准的一致喷射效果。
我们的机器人自动化系统能够将喷枪定位精度控制在0.5毫米以内，这对于涡轮盘燕尾榫根槽等复杂几何结构至关重要。
操作人员可通过集成HMI对所有关键工艺参数进行控制与监测，并获得实时报告及自动调整功能。
正是这种一致性与高精度，使湿式喷砂不仅仅是一道清洗工序，而成为一种经过认证的工程工艺。
(?)MFN：是否还有一些不太为人熟知、但值得关注的航空航天应用？
(!)R.A.：有几个例子。
飞机卫生间清洗听起来可能令人意外，但这确实是一项实用且成熟的应用。湿式喷砂能够一次性去除固定及涂抹状污染物，同时形成更不易再次积聚污垢的表面。由于整个过程都在封闭式设备内完成，操作人员始终受到完全保护，因此对于执行高卫生标准的客户来说尤其具有吸引力。
另一个领域是航天零部件。湿式喷砂所具备的工艺控制能力、表面一致性以及可重复性，使其非常适用于对可靠性要求极高的航天零件。它能够实现精确的Ra表面粗糙度——通常控制在0.25～0.6微米之间，这是公认最有利于灭菌的范围——并能够长期稳定重复这一结果，这正是此类应用所需要的。
还有一些较小的零件和紧固件也值得关注。螺栓、螺钉及小型齿轮零件可以放入滚筒式处理系统，按设定程序完成喷砂、冲洗和干燥，然后直接进入检测或重新使用，无需逐件人工清洗，大幅节省成本和时间。
此外，湿式喷砂还能保护镀镉层以及精密螺纹，而这些通常会在干式喷砂过程中受到损伤，这对于寿命受限紧固件尤为重要。
(?)MFN：对于正在考虑采用湿式喷砂技术的航空制造企业和MRO服务商，您最想传达的信息是什么？
(!)R.A.：湿式喷砂是一种表面工程工艺，而不仅仅是清洗工序。
在制造领域，它可应用于湿式喷丸、复合材料粘接前处理、无损检测准备、PVD和CVD涂层前处理、铸件与锻件精加工以及增材制造后处理等。
在MRO领域，它可用于发动机零件清洗、机轮和刹车处理、起落架翻修、螺旋桨和直升机叶片处理、涂层去除、喷丸强化等多种应用。
无论是在制造还是维修环境中，其核心价值都来自于工艺控制能力：能够有效去除污染物、完成表面处理，同时不损害零件完整性，也不会为工艺引入额外的不确定性。
航空航天企业需要的是一种能够验证、认证并长期稳定重复的工艺，而湿式喷砂正能够兼顾处理效果、加工精度以及对零件的保护。
在Vapormatt，我们始终从工程需求出发：零件是什么？基材是什么？需要去除什么？下一道工序要求表面达到什么状态？
我们认为，这才是在航空航天领域正确应用湿式喷砂技术的方式，也正是这种理念，使全球领先的发动机制造商几十年来始终与我们保持合作。
MFN对Ryan Ashworth接受此次采访表示衷心感谢！
Vapormatt
Ryan Ashworth, 销售与市场总监
Robins Drive, Bridgwater, TA6 4DL, England
电话：+44.1823.257976
邮箱：sales@vapormatt.com
www.vapormatt.com
