本发明涉及一种喷漆工艺，特别涉及一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺。
背景技术：
中式古建筑是极具中国特色的建筑，中式古建筑都是以木材为支撑结构的建筑，建筑工艺复杂，并且耗费木材量大，在现代社会极少建造，也难以批量建造；而现代西方建筑多数采用钢筋混凝土或者砖瓦的建筑结构，用料成本低，建造方便快捷。因此为了中式古建筑的延续，现代社会将西方建筑的建筑构思与中式古建筑的建筑构思相结合，产生了仿古建筑，主要以现代的钢铝结构为主要的支撑结构，采用中式古建筑的外形。在仿古建筑结构中，钢铝结构的外表面需要喷涂仿古油漆，以达到具有古建筑的美观度。
现有的仿古建筑喷漆的工艺包括喷漆和烘干，首先在钢铝结构的外表面进行喷漆作业，之后再进行烘干，这样的喷漆流程简单，但不足之处在于，漆层与钢铝结构的粘附性较低，长期使用后容易脱落，喷漆的使用寿命短。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，提升了铝合金构件表面喷漆的使用寿命。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括以下步骤：s1.磷化处理，磷化处理包括以下过程：s11.预检，检查零件表面质量符合磷化要求；s12.酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min～25min；s13.水洗，将工件在清水中清洗干净；s14.磷化，将工件在磷化液中浸泡5min～20min；s15.水洗，将磷化后残留在工件表面上的磷化液清洗干净；s2.喷漆处理；s3.烘干处理。
通过采用上述技术方案，在喷漆处理之前进行磷化处理，磷化处理的过程中，酸脱能够溶解祛除铝合金构件表面的油污和自然氧化膜，第一次水洗去除工件上附着的酸性脱脂剂溶液，之后再与磷化液反应生成磷化膜，第二次水洗去除工件上附着的磷化液，之后在工件表面喷漆后，在磷化膜的作用下能够提升漆层与工件表面的附着力，进而保证喷漆不易脱离工件，提升漆面的使用寿命。
本发明进一步设置为：在步骤s12中，酸性脱脂剂溶液的温度为5℃～40℃。
通过采用上述技术方案，酸性脱脂剂溶液与工件的反应速度与酸性脱脂剂的温度有很大关系，温度越低脱脂效果和去氧化层的效果越差，温度低于5℃会严重影响反应速度而降低生产效率，温度高于40℃时酸性脱脂剂溶液会因为酸性物质挥发而产生酸雾，酸性脱脂剂的损耗增大，因此要将温度控制在5℃～40℃之间。
本发明进一步设置为：在步骤s12中，酸脱过程中晃动工件。
通过采用上述技术方案，能够加快工件与酸脱液之间的反应速度。
本发明进一步设置为：在步骤s14中，磷化的过程中上下移动工件。
通过采用上述技术方案，上下移动工件能够提升工件表面磷化膜的均匀性。
本发明进一步设置为：在磷化处理之前进行喷砂处理。
通过采用上述技术方案，喷砂能够提升工件的表面粗糙度，再进行磷化之后，工件的表面也会存在粗糙的砂质感，同时也能够提升漆层与磷化层的附着力。
本发明进一步设置为：酸脱温度在30℃，酸脱时间8min，磷化温度50℃，磷化时间10min。
本发明进一步设置为：酸脱温度在20℃，酸脱时间15min，磷化温度30℃，磷化时间16min。
综上所述，本发明具有以下技术效果：
1、通过在喷漆前进行磷化处理，能够提升喷漆层与工件表面的附着能力，提升漆层的使用寿命；
2、通过在酸脱的过程中晃动工件，能够加快工件与酸脱液的反应速度，提升酸脱的效率；
3、通过在磷化处理的过程中上下移动工件，达到了提升工件表面磷化膜的均匀性。
具体实施方式
实施例一：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。磷化处理主要是为了在铝合金工件的表面通过磷化反应形成磷化膜，从而利用磷化膜来提升喷漆时漆层与工件表面的附着力。
磷化处理具体包括以下步骤：
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求，要求零件表面不能有胶类、漆类、铝屑、沙粒、毛刺等缺陷，否则在后续的磷化阶段时，胶类和漆类会影响该处的工件表面与磷化液进行反应，而铝屑、沙粒和毛刺等缺陷会导致此类缺陷处与磷化液反应之后，非常容易在缺陷处形成斑状或者块状的磷化膜，导致该处磷化膜与其他部位磷化膜的厚度不均匀。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min，酸性脱脂剂溶液的温度为40℃。酸脱的主要目的是为了将工件表面的油污和自然金属氧化膜全部除净，避免油污和氧化膜影响后续的磷化反应，提升磷化反应中磷化膜的连续性。酸脱的检验标准是目视检查，经酸脱处理后铝合金表面露出金属本色，平整光亮。酸性脱脂剂溶液是常用的工业化学试剂，主要由无机酸、氧化剂、高价金属离子及表面活性剂等成分组成，可根据不同工况进行配置，本发明中试验选用的酸性脱脂剂的具体组分可参考授权公告号为cn102021589b的发明专利。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。清洗后的工件要求水膜连续、完整，表面完全浸润，不挂水珠，无黑色挂灰和过腐蚀现象。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡5min，磷化液的温度控制在55℃。磷化液也是属于较为常规的化学试剂，主要成分是磷酸二氢盐以及适量的游离磷酸和加速剂等，本发明选用的磷化液溶液的配方为：9～12g/l磷酸二氢锌、32～35g/l硝酸锌、1～2g/l氯化钠、1.5～2.5g/l氟化钠。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。待工件表面的水分风干后，对工件进行喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例二：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡4min，酸性脱脂剂溶液的温度为40℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡5min，磷化液的温度控制在55℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例三：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min，酸性脱脂剂溶液的温度为40℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡4min，磷化液的温度控制在55℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例四：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡25min，酸性脱脂剂溶液的温度为5℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡20min，磷化液的温度控制在25℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例五：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡25min，酸性脱脂剂溶液的温度为0℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡20min，磷化液的温度控制在25℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例六：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡25min，酸性脱脂剂溶液的温度为5℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡20min，磷化液的温度控制在20℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例七：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡8min，酸性脱脂剂溶液的温度为30℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡10min，磷化液的温度控制在50℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例八：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡15min，酸性脱脂剂溶液的温度为20℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡16min，磷化液的温度控制在30℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例九：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s0～s3。
s0、喷砂处理。对工件的表面进行喷砂处理，提升工件表面的粗糙度。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min，酸性脱脂剂溶液的温度为45℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡5min，磷化液的温度控制在55℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例十：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s2～s3。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例十一：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min，酸性脱脂剂溶液的温度为40℃。在酸脱的过程中，晃动工件。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡5min，磷化液的温度控制在55℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例十二：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min，酸性脱脂剂溶液的温度为40℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡5min，磷化液的温度控制在55℃。在磷化的过程中，上下移动工件。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例十三：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min，酸性脱脂剂溶液的温度为43℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡5min，磷化液的温度控制在55℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实施例十四：
本实施例介绍了一种中式古建用铝合金构件的喷漆工艺，包括步骤s1～s3。
s1、磷化处理。
s11、预检，检查工件的表面质量是否符合磷化要求。
s12、酸脱，将工件在浓度为25～50g/l的酸性脱脂剂溶液浸泡5min，酸性脱脂剂溶液的温度为40℃。
s13、水洗，将工件在清水中清洗干净。
s14、磷化，将工件在磷化液中浸泡5min，磷化液的温度控制在60℃。
s15、水洗，将工件表面的磷化液清洗干净。
s2、喷漆处理。
s3、烘干处理。
实验数据及数据分析：
将实施例一至实施例十四中生产的工件试样进行油漆的粘附性试验检测，并且记录油漆粘附试验粘附力等级在5b以上的实施例的能耗。
油漆的粘附性试验的过程是：先用风力刀片在油漆样本表面划10×10个1mm×1mm的小网格，每一条划线均深及油漆的底层；用毛刷将测试区域的碎片刷干净，用粘附力在350g/平方厘米～400g/平方厘米的胶带牢牢粘住被测试小网格，并用橡皮擦用力擦拭胶带，以加大胶带与被测试区域的接触面积及力度；最后用手抓住胶带的一端，在垂直方向迅速扯下胶带，同一位置进行2次相同试验，当油漆附着力等级大于或者等于4b时为合格。
5b——划线边缘光滑，在划线的边缘及交叉点处均无油漆脱落；
4b——在划线的交叉点处有小片的油漆脱落，且脱落总面积小于5％；
3b——在划线的边缘及交叉点处有小片的油漆脱落，且脱落面积在5％-15％之间；
2b——在划线的边缘及交叉点处有成片的油漆脱落，且脱落总面积在15％-35％之间。
能耗记录是在常温20摄氏度进行的耗能测试，测试条件下工件的表面积完全相同，酸脱液和磷化液的体积相同，其中将实施例一中的耗能作为基准，其他能耗记载的数据均是与实施例能耗的比值。
具体实验数据如下：
对比实施例一和实施例十三可知，酸脱的温度不能高度40摄氏度，否则酸脱液(既酸性脱脂剂溶液)会产生酸雾，一方面影响生产环境，另一方面酸脱液与工件会产生较为快速的反应，导致工件的表面腐蚀，从而严重影响工件的喷漆效果。
对比实施例一和实施例二可知，在酸脱的最高温度下，酸脱的时间不能低于5min，否则难以将工件表面的油脂和氧化膜清除干净，在残余的油脂和氧化膜处的工件难以和磷化液产生反应，会降低磷化反应过程中磷化膜的附着率，导致磷化膜的厚度不一致，从而降低漆层与磷化膜的附着能力，进而导致油漆粘附性较差。
对比实施例一和实施例十四可知，磷化温度不能高于55摄氏度，否则也会影响油漆的粘附强度。因为磷化温度过高，磷化反应的反应速度比较剧烈，此时产生的磷化膜为粗晶体磷化膜，粗晶体磷化膜因为颗粒较大，因此与工件表面的粘附脆性较大，在受到划伤时容易崩裂，从而导致油漆脱落严重。
对比实施例一和实施例三可知，在55摄氏度的磷化温度时，磷化的时间不宜低于5min，否则磷化反应的时间过短导致磷化膜的厚度不足，进而影响喷漆时漆层与工件的粘附效果。
对比实施例四和实施例五可知，酸脱的温度不宜低于5摄氏度，酸脱温度过低也会影响酸脱液与工件表面油脂和氧化层反应的充分性，若工件表面残余油脂或者氧化膜之后，残余处就很难与磷化液反应生成磷化膜，从而降低磷化效果，最终导致漆层与工件结合不牢固。
对比实施例四和实施例六可知，磷化温度也不易低于25摄氏度，否则也会出现磷化反应不充分的情况，进而导致漆层的粘附性较低。
对比实施例一和实施例九可知，当在磷化工序前对工件进行喷砂处理，能够提升工件表面的粗糙度，这样工件在酸脱和磷化的过程中反应的面积会稍微有所提升，一方面加速了酸脱的速度和质量，另一方面产生的磷化膜也会呈现凹凸不平的粗糙面，进而提升漆层与磷化膜的粘附性能，使得漆层更加牢固。
从实验数据中可知，实施例七中是得到喷漆粘附效果最佳的状态时生产时间最短的方法，而实施例八中是得到喷漆粘附效果最佳的状态时在常温状态下生产能耗最低的方法。
对比实施例十和其他实施例，能够明显得出，在喷漆前进行磷化处理能够大幅度提升漆层的粘附效果。
对比实施例一和实施例十一可知，在酸脱的过程中晃动工件能够提升油漆的粘附性能。因为在酸脱的过程中晃动工件，工件表面的酸脱液能够处于流动的状态，能够提升工件表面与酸脱液的反应充分性，加强酸脱的效果，进而保证酸脱对工件表面油脂和氧化层反应的充分性，提升磷化效果，最终达到提升油漆粘附性的目的。
对比实施例一和实施例十二可知，在磷化的过程中上下移动工件能够提升油漆的粘附性能。因为在磷化反应的过程中，磷化反应产生的磷化膜是晶体，上下移动工件能够提升磷化膜在工件表面的均匀性，避免产生集聚的现象，这样磷化后产生的磷化膜致密性更好，因此与漆层的粘附性能更好，在受到划伤时不易破损。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。