本发明属于铝合金型材加工技术领域，具体涉及一种彩色电氟铝合金型材的生产方法。
背景技术：
铝合金以其密度小、比强度高、塑性好、导电导热性能强、耐候耐酸碱性能好，且资源丰富，加工容易等优点，已广泛应用与航空航天、汽车、机械、建筑等各个领域。彩色电氟铝型材具有耐候性更强、外观更高端大气、强度达到航天材料标准、使用寿命长达80年等显着特性，是电泳铝材、喷涂铝材的升级换代产品，也是目前最好的绿色环保建筑型材。
而随着铝合金的广泛应用，铝合金表面处理技术也相应的得到了很快的发展，并越来越成熟。目前铝合金表面处理方式主要有阳极氧化、阳极丙烯酸树脂电泳、静电粉末喷涂和氟碳漆喷涂4种。其中阳极氧化通常和阳极丙烯酸树脂电泳同时使用，制备各种彩色铝合金型材，但是不适用于高端彩色电氟铝合金型材的生产。静电粉末喷涂和氟碳漆喷涂都是直接在铝型材表面喷涂目标涂料，但是涂料与铝型材基体的结合能力通常不好，铝型材凹凸区形成的涂膜不够均匀、致密性不够，导致其色彩光泽度、耐候性能和使用寿命不能满足使用需求。
因此，需要提供一种既能满足人们生活所需，又能节约资源及能源，且能保护环境和使用寿命长的彩色电氟铝合金型材表面处理工艺。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种彩色电氟铝合金型材的生产方法，目的是通过采用彩色水溶性电氟漆，开发针对这种彩色水溶性电氟漆的着色涂装步骤和参数，生产彩色低光泽的、耐候性强、使用寿命长的彩色电氟铝合金型材。
实现本发明目的的彩色电氟铝合金型材的生产方法按照以下步骤进行：
(1)对铝合金型材坯料进行预处理，要求预处理后的坯料有沙粒质感；
对预处理后的坯料进行阳极氧化前处理，要求前处理后的坯料色泽光亮不发暗；
(2)对前处理后的坯料立即进行阳极氧化，控制氧化膜厚度为6-8微米；
对阳极氧化后的坯料用热水烫洗3-5分钟，再经高纯水洗后进入电氟槽，电氟槽槽液成分是彩色水溶性电氟漆，其质量浓度为10％-12％，控制电泳温度18-20℃，电压180-230V，时间3-5分钟，得到的电氟漆膜的厚度为21-25微米，电泳后经2次水洗，每次浸泡1-3分钟；
(3)将水洗后的坯料沥干40-60分钟，要求表面无水印后进入固化炉进行固化处理，得到彩色电氟铝合金型材产品。
其中，所述的预处理是对坯料进行喷砂处理。
所述的阳极氧化前处理是对坯料用硫酸或三合一除油剂除油3-5分钟，氢氧化钠碱蚀3-5分钟，硫酸中和1-3分钟；其中三合一除油剂是由北京中融鸿飞科技发展有限公司生产，型号YE-01，主要成分硫酸、氢氟酸等。
所述的阳极氧化的阳极氧化槽中槽液为硫酸溶液，其浓度为150-180g/l，槽液温度控制在19-21℃，阳极氧化电压16-18V。
所述的彩色水溶性电氟漆采用含有氟碳树脂的消光水溶性含氟涂料KG400A和高光水溶性含氟涂料KG400B，具体成分记载在ZL201410396607.6中。
所述的固化炉要求炉温180-200℃，固化时间30分钟。
与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：本发明的技术方案从基材除油到阳极氧化、电解、电泳工艺都非常关键，具体是将铝合金坯料电解处理后浸泡在彩色水溶性电氟漆中，在铝合金坯料和对应的阴极端通以高电压，通过电场的作用，阴离子高分子树脂微粒向铝合金坯料移动并沉积在铝合金坯料表面，生成一层均匀致密的高分子漆膜，漆膜层经特殊加热固化，在漆膜表面形成一层坚硬的电氟保护膜；特别是180-230V的高压，相比于普通电泳型材电压一般控制在110-130V，由于水溶性电氟漆里面加了颜料，较高的电压增加了水溶性电氟漆的导电性，另一方面，高电压增强水溶性电氟漆分子的泳透力，使水溶性电氟漆分子与铝基材的结合力增加，使型材漆膜具有很高致密性和附着性，即使是坯料表面的凹凸区也能均匀地沉积涂料，从而具有更好的耐候性能和使用寿命。
本发明技术方案制备的彩色电氟铝合金型材产品，耐碱性是普通彩色铝合金型材的24倍，耐候性是普通彩色铝合金型材的4倍，耐盐雾性能是普通彩色铝合金型材的3倍以上，因此使用寿命更长；同时，本发明的彩色电氟铝合金型材产品还具有自洁功能，具有环保的优点。
具体实施方式
本发明实施例中制得的彩色电氟铝合金型材产品的性能检测数据是来自湖南省产商品质量监督检验研究院提供的彩色电氟型材检验报告，其各项指标检测过程均是按照国标进行。
实施例1：
本实施例的彩色电氟铝合金型材的生产方法按照以下步骤进行：
(1)对铝合金型材坯料进行预处理，要求预处理后的坯料有沙粒质感；
对预处理后的坯料进行阳极氧化前处理，对坯料用硫酸除油3分钟，氢氧化钠碱蚀3分钟，硫酸中和2分钟，要求前处理后的坯料色泽光亮不发暗；
(2)对前处理后的坯料立即进行阳极氧化，阳极氧化槽中槽液为硫酸溶液，其浓度为180g/l，槽液温度控制在20℃，阳极氧化电压18V，控制氧化膜厚度为6微米；
对阳极氧化后的坯料用热水烫洗5分钟，再经高纯水洗后进入电氟槽，电氟槽槽液成分是彩色水溶性电氟漆，其质量浓度为10％，控制电泳温度20℃，电压230V，时间3分钟，得到的电氟漆膜的厚度为24微米，电泳后经2次水洗，每次浸泡2分钟；
(3)将水洗后的坯料沥干40分钟，要求表面无水印后进入固化炉进行固化处理，固化炉炉温200℃，固化时间30分钟，得到彩色电氟铝合金型材产品。
从外观上看，彩色电氟铝合金型材产品的电氟漆膜均匀、整洁，没有皱纹、裂纹、气泡、流痕、夹杂物，呈彩色低光泽；漆膜厚度为24微米，其干附着性和湿附着性均达到0级；经耐水沸性试验后，漆膜表面无皱纹、裂纹、气泡和脱落变色；经耐溶剂性试验后，铅笔硬度差值＜1H；经耐洗涤剂性试验后，复合膜表面没有气泡、脱落或其它明显变化；经4000h的耐湿热试验后，变化≤1级；其抗拉强度为221N/mm2，延伸强度201N/mm2，断后伸长率为10.0％，均优于国家标准。
其漆膜硬度、耐盐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性和加速耐候性的指标如表1所示。
对比例1：
本对比例的彩色电泳铝合金型材的生产方法按照以下步骤进行：
(1)对铝合金型材坯料进行预处理，要求预处理后的坯料有沙粒质感；
对预处理后的坯料进行阳极氧化前处理，对坯料用硫酸除油3分钟，氢氧化钠碱蚀3分钟，硫酸中和2分钟，要求前处理后的坯料色泽光亮不发暗；
(2)对前处理后的坯料立即进行阳极氧化，阳极氧化槽中槽液为硫酸溶液，其浓度为180g/l，槽液温度控制在20℃，阳极氧化电压18V，控制氧化膜厚度为6微米；
对阳极氧化后的坯料用热水烫洗5分钟，再经高纯水洗后进入电泳槽，电氟槽槽液成分是丙烯酸树脂，控制电泳温度20℃，电压110V，时间3分钟，得到的电泳漆膜的厚度为18-25微米，电泳后经2次水洗，每次浸泡2分钟；
(3)将水洗后的坯料沥干，要求表面无水印后进入固化炉进行固化处理，固化炉炉温200℃，固化时间30分钟，得到彩色电泳铝合金型材产品。
其漆膜硬度、耐盐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性和加速耐候性的指标如表1所示。
实施例的彩色电氟型材与对比例的普通电泳型材指标对比
从上述指标对比可以看出，本实施例的彩色电氟铝合金型材漆膜硬度、耐盐酸性、耐碱性、耐盐雾腐蚀性和加速耐候性明显优于普通的电泳型材。
实施例2：
本实施例的彩色电氟铝合金型材的生产方法按照以下步骤进行：
(1)对铝合金型材坯料进行预处理，要求预处理后的坯料有沙粒质感；
对预处理后的坯料进行阳极氧化前处理，对坯料用硫酸除油5分钟，氢氧化钠碱蚀5分钟，硫酸中和3分钟，要求前处理后的坯料色泽光亮不发暗；
(2)对前处理后的坯料立即进行阳极氧化，阳极氧化槽中槽液为硫酸溶液，其浓度为150g/l，槽液温度控制在19℃，阳极氧化电压16V，控制氧化膜厚度为7微米；
对阳极氧化后的坯料用热水烫洗3分钟，再经高纯水洗后进入电氟槽，电氟槽槽液成分是彩色水溶性电氟漆，其质量浓度为12％，控制电泳温度18℃，电压200V，时间4分钟，得到的电氟漆膜的厚度为23微米，电泳后经2次水洗，每次浸泡1分钟；
(3)将水洗后的坯料沥干50分钟，要求表面无水印后进入固化炉进行固化处理，固化炉炉温180℃，固化时间30分钟，得到彩色电氟铝合金型材产品。
从外观上看，彩色电氟铝合金型材产品的电氟漆膜均匀、整洁，没有皱纹、裂纹、气泡、流痕、夹杂物，呈彩色低光泽；漆膜厚度为23微米，其干附着性和湿附着性均达到0级；经耐水沸性试验后，漆膜表面无皱纹、裂纹、气泡和脱落变色；经耐溶剂性试验后，铅笔硬度差值＜1H；经耐洗涤剂性试验后，复合膜表面没有气泡、脱落或其它明显变化；经4000h的耐湿热试验后，变化≤1级；其抗拉强度为224N/mm2，延伸强度200N/mm2，断后伸长率为10.5％。均优于国家标准。
实施例3：
本实施例的彩色电氟铝合金型材的生产方法按照以下步骤进行：
(1)对铝合金型材坯料进行预处理，要求预处理后的坯料有沙粒质感；
对预处理后的坯料进行阳极氧化前处理，对坯料用硫酸除油4分钟，氢氧化钠碱蚀4分钟，硫酸中和1分钟，要求前处理后的坯料色泽光亮不发暗；
(2)对前处理后的坯料立即进行阳极氧化，阳极氧化槽中槽液为硫酸溶液，其浓度为160g/l，槽液温度控制在、21℃，阳极氧化电压17V，控制氧化膜厚度为6微米；
对阳极氧化后的坯料用热水烫洗4分钟，再经高纯水洗后进入电氟槽，电氟槽槽液成分是彩色水溶性电氟漆，其质量浓度为11％，控制电泳温度19℃，电压180V，时间5分钟，得到的电氟漆膜的厚度为24微米，电泳后经2次水洗，每次浸泡3分钟；
(3)将水洗后的坯料沥干60分钟，要求表面无水印后进入固化炉进行固化处理，固化炉炉温190℃，固化时间30分钟，得到彩色电氟铝合金型材产品。
从外观上看，彩色电氟铝合金型材产品的电氟漆膜均匀、整洁，没有皱纹、裂纹、气泡、流痕、夹杂物，呈彩色低光泽；漆膜厚度为24微米，其干附着性和湿附着性均达到0级；经耐水沸性试验后，漆膜表面无皱纹、裂纹、气泡和脱落变色；经耐溶剂性试验后，铅笔硬度差值＜1H；经耐洗涤剂性试验后，复合膜表面没有气泡、脱落或其它明显变化；经4000h的耐湿热试验后，变化≤1级；其抗拉强度为225N/mm2，延伸强度202N/mm2，断后伸长率为10.2％。均优于国家标准。