Ko vidite avto, bi bil vaš prvi vtis verjetno barva karoserije. Danes je lepa sijoča barva eden od osnovnih standardov za avtomobilsko proizvodnjo. Toda pred več kot sto leti poslikava avtomobila ni bila lahka naloga in je bil veliko manj lep kot danes. Kako se je avtomobilski lak razvil do te mere, kot je danes? Surley vam bo povedal zgodovino razvoja tehnologije lakiranja avtomobilov.
Deset sekund za razumevanje celotnega besedila:
1,Lakizvira iz Kitajske, Zahod pa je vodil po industrijski revoluciji.
2, Barva iz naravnega osnovnega materiala se suši počasi, kar vpliva na učinkovitost avtomobilskega proizvodnega procesa, DuPont je izumil hitro sušenjenitro barva.
3, Pršilne pištolenadomešča čopiče in daje enakomernejši sloj barve.
4, Od alkida do akrila, prizadevanje za trajnost in raznolikost je v teku.
5, Od "pršenja" do "pomakanja"pri lakirni kopeli nenehno prizadevanje za kakovost barve zdaj pride do fosfatiranja in elektrodepozicije.
6, Zamenjava zbarva na vodni osnoviv prizadevanju za varstvo okolja.
7, Zdaj in v prihodnosti tehnologija slikanja postaja vse bolj onkraj domišljije,tudi brez barve.
Glavna vloga barve je proti staranju
Večina ljudi dojema vlogo barve, da predmetom daje briljantne barve, toda z vidika industrijske proizvodnje je barva dejansko sekundarna potreba; rja in proti staranju je glavni namen. Od zgodnjih dni kombinacije železa in lesa do današnje čisto kovinske bele karoserije potrebuje karoserija barve kot zaščitno plast. Izzivi, s katerimi se mora soočiti sloj barve, so naravna obraba, kot so sonce, pesek in dež, fizične poškodbe, kot so strganje, drgnjenje in trčenje, ter erozija, kot so sol in živalski iztrebki. V razvoju tehnologije lakiranja proces počasi razvija vse bolj in bolj učinkovite ter trpežne in lepe prevleke za karoserijo, da se lahko bolje sooči s temi izzivi.
Lak iz Kitajske
Lak ima zelo dolgo zgodovino in, na žalost, vodilni položaj v tehnologiji lakiranja je pred industrijsko revolucijo pripadal Kitajski. Uporaba laka sega v neolitsko dobo, po obdobju vojskujočih se držav pa so obrtniki uporabljali tungovo olje, pridobljeno iz semen tungovega drevesa, in dodajali naravni surovi lak, da so naredili mešanico barv, čeprav je bil lak takrat luksuzni predmet za plemstvo. Po ustanovitvi dinastije Ming je Zhu Yuanzhang začel ustanavljati vladno industrijo lakov in tehnologija barv se je hitro razvijala. Prvo kitajsko delo o barvni tehnologiji, "Knjiga o slikanju", je sestavil Huang Cheng, izdelovalec laka v dinastiji Ming. Zahvaljujoč tehničnemu razvoju ter notranji in zunanji trgovini so lakirani izdelki v dinastiji Ming razvili zrel sistem obrtne industrije.
Najbolj izpopolnjena barva tungovega olja iz dinastije Ming je bila ključ do proizvodnje ladij. Španski učenjak Mendoza iz šestnajstega stoletja je v "Zgodovini velikega kitajskega imperija" omenil, da so imele kitajske ladje, premazane s tungovim oljem, dvakrat daljšo življenjsko dobo od evropskih ladij.
Sredi 18. stoletja je Evropa dokončno zlomila in obvladala tehnologijo tungove oljne barve in postopoma se je oblikovala evropska industrija barv. Surovina tungovo olje je bila poleg uporabe za lak tudi pomembna surovina za druge industrije, ki jih je Kitajska še vedno monopolizirala, in je postala pomembna industrijska surovina za obe industrijski revoluciji do zgodnjega 20. stoletja, ko so se tungova drevesa presadila v Severni in Južni Ameriki se je oblikovala, kar je zlomilo kitajski monopol nad surovinami.
Sušenje ne traja več do 50 dni
V začetku 20. stoletja so avtomobile še vedno izdelovali z uporabo naravnih osnovnih barv, kot je laneno olje kot vezivo.
Celo Ford, ki je bil pionir v proizvodni liniji za izdelavo avtomobilov, je skoraj do skrajnosti uporabljal samo japonsko črno barvo, da bi dosegel hitrost izdelave, ker se najhitreje suši, a navsezadnje je še vedno naravna osnovna barva in sloj barve še vedno potrebuje več kot en teden, da se posuši.
V dvajsetih letih 20. stoletja je DuPont delal na hitro sušeči nitrocelulozni barvi (aka nitrocelulozna barva), ki je proizvajalce avtomobilov nasmejala, saj jim ni bilo več treba delati na avtomobilih s tako dolgimi cikli barvanja.
Do leta 1921 je bil DuPont že vodilni v proizvodnji nitratnih filmov, saj se je obrnil na neeksplozivne izdelke na osnovi nitroceluloze, da bi absorbiral ogromne zmogljivosti, ki jih je zgradil med vojno. Nekega vročega petkovega popoldneva julija 1921 je delavec v tovarni filmov DuPont pustil na doku sod z nitratnimi bombažnimi vlakni, preden je odšel iz službe. Ko ga je v ponedeljek zjutraj znova odprl, je ugotovil, da se je vedro spremenilo v bistro, viskozno tekočino, ki bo kasneje postala osnova za nitrocelulozno barvo. Leta 1924 je DuPont razvil nitrocelulozno barvo DUCO, pri čemer je kot glavno surovino uporabil nitrocelulozo in dodal sintetične smole, mehčala, topila in razredčila za mešanje. Največja prednost nitrocelulozne barve je, da se hitro suši, v primerjavi z naravno osnovno barvo, ki potrebuje teden ali celo tedne, da se posuši, nitrocelulozna barva potrebuje samo 2 uri, da se posuši, kar močno poveča hitrost barvanja. leta 1924 so skoraj vse proizvodne linije General Motorsa uporabljale nitrocelulozno barvo Duco.
Seveda ima nitrocelulozna barva svoje pomanjkljivosti. Če ga poškropite v vlažnem okolju, bo film hitro pobelil in izgubil lesk. Oblikovana lakirana površina ima slabo korozijsko odpornost na topila na osnovi nafte, kot je bencin, ki lahko poškodujejo barvno površino, naftni plin, ki izteče med dolivanjem goriva, pa lahko pospeši propadanje okoliške lakirane površine.
Zamenjava čopičev z brizgalnimi pištolami za reševanje neenakomernih slojev barve
Za trdnost in obstojnost lakirane površine je poleg lastnosti same barve zelo pomemben tudi način barvanja. Uporaba brizgalnih pištol je bila pomemben mejnik v zgodovini tehnologije barvanja. Brizgalna pištola je bila v celoti predstavljena na področju industrijskega barvanja leta 1923 in v avtomobilski industriji leta 1924.
Družina DeVilbiss je tako ustanovila DeVilbiss, svetovno priznano podjetje, specializirano za tehnologijo atomizacije. Kasneje se je rodil sin Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss. Sin dr. Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss, je očetov izum ponesel onkraj medicinskega področja. DeVilbiss je izume svojega očeta ponesel onkraj medicinskega področja in spremenil originalni atomizer v brizgalno pištolo za nanašanje barve.
Na področju industrijskega barvanja čopiči zaradi brizgalnih pištol hitro zastarajo. deVilbiss deluje na področju atomizacije že več kot 100 let in je zdaj vodilni na področju industrijskih brizgalnih pištol in medicinskih atomizerjev.
Od alkidnih do akrilnih, trpežnejših in močnejših
V tridesetih letih 20. stoletja je bila v postopek barvanja avtomobilov uvedena alkidna emajl barva, imenovana alkidna emajl barva. Kovinske dele karoserije so poškropili s to vrsto barve in nato posušili v pečici, da je nastal zelo obstojen barvni film. V primerjavi z nitroceluloznimi barvami se alkidne emajl barve nanašajo hitreje, saj zahtevajo le 2 do 3 korake v primerjavi s 3 do 4 koraki za nitrocelulozne barve. Emajlirane barve se ne samo hitro sušijo, ampak so tudi odporne na topila, kot je bencin.
Pomanjkljivost alkidnih emajlov pa je, da se bojijo sončne svetlobe, na soncu pa bo barvni film pospešeno oksidiral in barva bo kmalu zbledela in postala motna, včasih lahko ta proces traja tudi v nekaj mesecih. . Kljub svojim pomanjkljivostim alkidne smole niso bile popolnoma odpravljene in so še vedno pomemben del današnje tehnologije premazov. Termoplastične akrilne barve so se pojavile v štiridesetih letih 20. stoletja, kar je močno izboljšalo dekorativnost in vzdržljivost zaključka, leta 1955 pa je General Motors začel barvati avtomobile z novo akrilno smolo. Reologija te barve je bila edinstvena in je zahtevala brizganje z nizko vsebnostjo trdnih delcev, kar je zahtevalo več nanosov. Ta na videz neugodna lastnost je bila takrat prednost, saj je omogočala vključitev kovinskih kosmičev v premaz. Akrilni lak je bil razpršen z zelo nizko začetno viskoznostjo, kar je omogočilo, da so se kovinski kosmiči sploščili in oblikovali odsevno plast, nato pa se je viskoznost hitro povečala, da je kovinske kosmiče zadržala na mestu. Tako se je rodila kovinska barva.
Omeniti velja, da je v tem obdobju prišlo do nenadnega napredka tehnologije akrilnih barv v Evropi. To je izhajalo iz omejitev, ki so bile uvedene evropskim državam osi po drugi svetovni vojni in so omejile uporabo nekaterih kemičnih materialov v industrijski proizvodnji, kot je nitroceluloza, surovina, potrebna za nitrocelulozno barvo, ki se lahko uporablja za izdelavo eksploziva. S to omejitvijo so se podjetja v teh državah začela osredotočati na tehnologijo emajliranih barv in razvijati sistem akrilnih uretanskih barv. ko so leta 1980 evropske barve vstopile v Združene države, so bili ameriški sistemi avtomobilskih barv daleč od evropskih tekmecev.
Avtomatiziran postopek fosfatiranja in elektroforeze za doseganje napredne kakovosti barve
Dve desetletji po drugi svetovni vojni sta bili obdobje povečane kakovosti karoserijskih premazov. V tem času v Združenih državah so imeli avtomobili poleg prevoza tudi atribut izboljšanja družbenega statusa, zato so lastniki avtomobilov želeli, da bi bili njihovi avtomobili videti bolj prestižni, kar je zahtevalo, da je barva videti bolj sijoča in v lepših barvah.
Od leta 1947 so avtomobilska podjetja začela fosfatizirati kovinske površine pred barvanjem, da bi izboljšala oprijem in odpornost barve proti koroziji. Primer je bil spremenjen tudi iz pršenja v premaz s potapljanjem, kar pomeni, da so deli karoserije potopljeni v bazen barve, zaradi česar je bolj enoten in premaz celovitejši, kar zagotavlja, da je mogoče barvati tudi težko dostopna mesta, kot so votline. .
V petdesetih letih 20. stoletja so avtomobilska podjetja ugotovila, da se kljub uporabi metode premazovanja s potapljanjem del barve še vedno spere v poznejšem postopku s topili, kar zmanjša učinkovitost preprečevanja rje. Za rešitev tega problema je Ford leta 1957 združil moči s PPG pod vodstvom dr. Georgea Brewerja. Pod vodstvom dr. Georgea Brewerja sta Ford in PPG razvila metodo elektrodepozicijskega premaza, ki se zdaj pogosto uporablja.
Ford je nato leta 1961 ustanovil prvo lakirnico za anodno elektroforezo na svetu. Vendar je bila začetna tehnologija pomanjkljiva in PPG je leta 1973 predstavil vrhunski katodni elektroforetski sistem premazov in ustrezne premaze.
Paint to last beautiful za zmanjšanje onesnaževanja za barve na vodni osnovi
Sredi do poznih 70. let je zavest o varčevanju z energijo in varstvu okolja, ki jo je prinesla naftna kriza, močno vplivala tudi na industrijo barv. V 80. letih prejšnjega stoletja so države sprejele nove predpise o hlapnih organskih spojinah (VOC), zaradi katerih so akrilni barvni premazi z visoko vsebnostjo VOC in nizko obstojnostjo postali nesprejemljivi za trg. Poleg tega potrošniki pričakujejo tudi, da bodo učinki laka na karoseriji trajali vsaj 5 let, kar zahteva obravnavo obstojnosti laka.
S prozorno plastjo laka kot zaščitno plastjo ni treba, da je notranja barvna barva tako debela kot prej, le izredno tanek sloj je potreben za dekorativne namene. Plasti laka so dodani tudi UV absorberji za zaščito pigmentov v prozornem sloju in temeljnem premazu, kar znatno podaljša življenjsko dobo temeljnega premaza in barvne barve.
Tehnika barvanja je na začetku draga in se običajno uporablja le pri modelih višjega razreda. Poleg tega je bila obstojnost prozornega premaza slaba, zato se je kmalu odlepil in ga je bilo treba ponovno prebarvati. V naslednjem desetletju pa sta si avtomobilska industrija in industrija barv prizadevali izboljšati tehnologijo premazov, ne samo z znižanjem stroškov, ampak tudi z razvojem novejših površinskih obdelav, ki so močno podaljšale življenjsko dobo prozornega premaza.
Vse bolj neverjetna tehnologija slikanja
Prihodnji glavni trend razvoja premazov, nekateri ljudje v industriji verjamejo, da tehnologija brez slikanja. Ta tehnologija je dejansko prodrla v naša življenja in lupine vsakodnevnih gospodinjskih aparatov so dejansko uporabljale tehnologijo brez barvanja. Lupine dodajo ustrezno barvo kovinskega prahu na nano ravni v postopku brizganja, kar neposredno oblikuje lupine z briljantnimi barvami in kovinsko teksturo, ki jih sploh ni več treba barvati, kar močno zmanjša onesnaženje, ki ga povzroča barvanje. Seveda se pogosto uporablja tudi v avtomobilih, kot so obloge, rešetke, ohišja vzvratnih ogledal itd.
Podoben princip se uporablja v kovinskem sektorju, kar pomeni, da bodo v prihodnosti kovinski materiali, ki se uporabljajo brez barvanja, že tovarniško imeli zaščitno plast ali celo barvno plast. Ta tehnologija se trenutno uporablja v vesoljskem in vojaškem sektorju, vendar še zdaleč ni na voljo za civilno uporabo in ni mogoče ponuditi široke palete barv.
Povzetek: Od čopičev do pištol do robotov, od naravne rastlinske barve do visokotehnološke kemične barve, od prizadevanja za učinkovitost do prizadevanja za kakovost do prizadevanja za zdravje okolja, prizadevanje za tehnologijo barvanja v avtomobilski industriji se ni ustavilo in stopnja tehnologije postaja vedno višja. Ličarji, ki so nekoč držali čopiče in delali v težkem okolju, ne bi pričakovali, da je današnji avtomobilski lak tako napredoval in se še razvija. Prihodnost bo okolju prijaznejša, inteligentnejša in učinkovitejša doba.
Čas objave: 20. avgust 2022
