Veilig. Betrouwbaar. Efficiënt. Dit zijn de fundamentele eisen waaraan elke commerciële luchtvaartvloot die vandaag de dag wereldwijd actief is, moet voldoen. Deze doelstellingen zijn in hoge mate afhankelijk van onderhouds-, reparatie- en revisiediensten (MRO), die ervoor zorgen dat vliegtuigen in optimale staat blijven.
Geavanceerde oppervlaktebehandeling speelt een steeds belangrijkere rol in moderne MRO-strategieën. Met name technologieën zoals thermisch spuiten met hoge snelheid en zuurstofbrandstof (HVOF) kunnen zowel de sterkte van onderdelen als een hoge slijtvastheid en corrosiebestendigheid bieden, waardoor aan de ontwerpvereisten wordt voldaan.
Bovendien kan het lokaal laten uitvoeren van geavanceerde oppervlaktebehandelingen door gespecialiseerde aanbieders de doorlooptijden verkorten en de kosten voor transport over lange afstanden elimineren — wat uiteindelijk bijdraagt aan het behalen van duurzaamheidsdoelstellingen.
Vliegtuigonderdelen repareren in plaats van vervangen
Laten we dus eens kijken hoe dergelijke strategieën in de praktijk werken, waarbij we ons richten op de manier waarop geavanceerde oppervlaktetechnologieën de levensduur van cruciale onderdelen van de A380-superjumbo verlengen. Dit vliegtuig van 575 ton is de onbetwiste reus van de lucht en kan tussen de 500 en 850 passagiers de halve wereld rondvliegen.
Het landingsgestel van de A380 is van cruciaal belang voor de veilige werking van het vliegtuig. Het is vervaardigd uit hoogwaardig staal, aluminium en titanium en vormt een technisch geavanceerd geheel dat enorme sterkte combineert met het lage gewicht dat essentieel is voor het ontwerp van moderne vliegtuigen. Het landingsgestel is geconfigureerd als een systeem met meerdere bogies, bestaande uit zowel vier- als zeswielige eenheden, en is afhankelijk van de nauwkeurige samenwerking tussen talrijke mechanische en hydraulische systemen, waaronder de schokdemperzuiger, de hoofdbevestiging (buitencilinder), de bogiebalken en de schuifelementen van het intrekmechanisme.
Tientallen cilindrische onderdelen van het landingsgestel van de A380 moeten opnieuw worden voorzien van een wolfraamcarbide-coating om de duurzaamheid te behouden en slijtage tegen te gaan. Het proces zelf is zeer gespecialiseerd en omvat het verwijderen van de oude coating, inspectie, oppervlaktevoorbereiding, het aanbrengen van de HVOF-coating door robots en nauwkeurige nabewerking, waarbij aan alle strenge specificaties voor de lucht- en ruimtevaart wordt voldaan.
HVOF-thermisch spuiten op de A380
Het proces begint wanneer versleten onderdelen worden aangeleverd bij fabrikanten, zoals bijvoorbeeld Bodycote. De aangetaste wolfraamcarbide-coating wordt verwijderd door middel van een gecontroleerd elektrochemisch stripproces, waarbij de onderdelen worden ondergedompeld in een oplossing waaraan een stroom wordt toegevoerd die de metalen bindfase in de coating aantast, waardoor deze veilig kan worden verwijderd zonder het basismateriaal te beschadigen.
Vervolgens worden er nog meer NDT-controles uitgevoerd op het basismateriaal om er zeker van te zijn dat er geen hitteschade is. Daarna wordt het oppervlak ontvet ter voorbereiding op het aanbrengen van de nieuwe slijtvaste wolfraamcoating, en wordt het oppervlak door middel van gritstralen opgeruwd voordat de nieuwe coating wordt aangebracht.
Het HVOF-coatingmateriaal wordt verwarmd en door een gasstroom met supersonische snelheid naar het oppervlak van een onderdeel versneld om betere eigenschappen te verkrijgen. Bij het coatingproces met wolfraamcarbide wordt de gasstroom geproduceerd door zuurstof en een brandstof (gas of vloeistof) in een verbrandingskamer te mengen en te ontsteken, waarna het hogedrukgas door een spuitmond wordt versneld. In deze stroom wordt poeder ingebracht, waar het wordt verhit en naar het oppervlak van het onderdeel versneld. Het spuiten is een volledig geautomatiseerd proces waarbij gebruik wordt gemaakt van een programmeerbare robot, waarbij de onderdelen op op maat gemaakte mallen worden bevestigd en in een afgesloten kamer worden rondgedraaid.
Het spuitpistool beweegt meerdere keren heen en weer over het te coaten oppervlak, waardoor de thermische spuitlaag op een zeer gecontroleerde manier in dunne, elkaar overlappende laagjes wordt aangebracht, waardoor de wolfraamcarbide-coating langzaam wordt opgebouwd.
Het proces duurt tussen één en zes uur, afhankelijk van de grootte van de onderdelen. Sommige A380-onderdelen, die in grootte variëren, passen in de hand, terwijl andere enkele meters lang zijn. De batchgroottes zijn bij MRO relatief klein; bij de A380 komt er doorgaans één landingsgestel per maand aan bod.
De coating wordt aangebracht met voldoende laagdikte voor de nabewerking, waarna deze wordt afgeslepen totdat aan de vereiste tolerantie en oppervlakteafwerking is voldaan. Vervolgens wordt een polijstproces met een diamantband uitgevoerd om de gewenste afwerking te verkrijgen. Ten slotte wordt een NDT-onderzoek uitgevoerd om eventuele oppervlaktefouten, zoals minuscule scheurtjes of gaatjes, op te sporen. De A380-onderdelen worden vervolgens teruggegeven aan de MRO-specialist voor hermontage en opnieuw lakken, volledig vernieuwd wat betreft sterkte en hoge slijtvastheid en corrosiebestendigheid.
De voordelen van uitbestede diensten
Er is een groeiend besef dat dergelijke zeer gespecialiseerde processen, zoals thermisch spuiten, beter als uitbestede dienst kunnen worden geleverd. HVOF-capaciteit vereist aanzienlijke investeringen, zowel in apparatuur als in expertise. Technische kennis en procesbeheersing zijn van cruciaal belang voor het realiseren van de nauwe toleranties en de selectieve coating die vereist zijn voor landingsgesteltoepassingen. Gespecialiseerde aanbieders hebben doorgaans betere toegang tot interne expertise, waardoor uitbesteding voor veel MRO-aanbieders een efficiëntere en goedkopere optie is.
Deze oppervlaktebehandelingen moeten bovendien zo snel mogelijk worden uitgevoerd om de stilstandtijd van vliegtuigen tot een minimum te beperken. Vliegtuigexploitanten staan onder druk om hun toeleveringsketens te stroomlijnen en doorlooptijden te verkorten, en willen in het kader van hun MRO-strategieën geen onderdelen over lange afstanden – soms zelfs naar het buitenland – vervoeren.
Vlootbeheerders zoeken dan ook steeds vaker samenwerking met bedrijven op het gebied van oppervlaktebehandeling die een wereldwijde maar toch lokale dienstverlening kunnen bieden. Dit betekent dat onderdelen regionaal en zonder vertraging kunnen worden gerepareerd. Bodycote heeft bijvoorbeeld wereldwijd 50 vestigingen die zijn geaccrediteerd volgens het National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program (NADCAP), waardoor er altijd een lokale oplossing beschikbaar is.
Wat is de volgende stap voor thermisch spuiten?
Ten slotte zouden milieuregels ook kunnen leiden tot een toename van het thermisch spuiten, aangezien de lucht- en ruimtevaartsector de overgang naar veiligere, duurzamere processen versnelt. Zo wordt zeswaardig chroom, ook wel chroom(VI) genoemd, in tal van sectoren op grote schaal gebruikt vanwege zijn uitzonderlijke corrosiebestendigheid en duurzaamheid. De giftige aard ervan brengt echter aanzienlijke risico’s met zich mee voor de menselijke gezondheid en het milieu.
Om deze bezwaren weg te nemen, is met HVOF aangebracht wolfraamcarbide naar voren gekomen als een alternatief dat voldoet aan de REACH-verordening (Registration, Evaluation, Authorization and Restriction of Chemicals), waarbij de prestaties de eisen van klanten overtreffen en de milieueffecten tot een minimum worden beperkt. Door de HVOF-technologie toe te passen, kunnen bedrijven voldoen aan de REACH-voorschriften en een veiligere werkomgeving bevorderen. Deze verschuiving sluit aan bij bredere doelstellingen van de sector op het gebied van duurzaamheid en verantwoord materiaalgebruik.
Ondersteuning van de volgende generatie MRO in de lucht- en ruimtevaart
Bij MRO in de lucht- en ruimtevaart draait het net zozeer om effectief herstel als om vervanging, waardoor onderdelen die cruciaal zijn voor de vlucht een tweede leven krijgen. Voor hoogwaardige componenten kunnen geavanceerde oppervlaktetechnologieën zoals HVOF helpen de levensduur te verlengen, de logistieke complexiteit te verminderen en duurzamere onderhoudsstrategieën te ondersteunen.
Naarmate de toepassingen zich uitbreiden van het landingsgestel naar andere vliegtuigsystemen, zullen aanbieders zoals Bodycote , met diepgaande procesexpertise en wereldwijde maar toch lokale capaciteit, goed gepositioneerd zijn om de volgende generatie MRO in de lucht- en ruimtevaart te ondersteunen.
Uiteindelijk kunnen MRO-dienstverleners met vertrouwen opschalen en zo zorgen voor veilige, betrouwbare en efficiënte vliegtuigvloten die klaar zijn om de lucht in te gaan.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in Fabricating & Metalworking, september 2026