Kada vidite automobil, vaš prvi dojam vjerojatno bi bila boja karoserije. Danas je lijepa sjajna boja jedan od osnovnih standarda za proizvodnju automobila. Ali prije više od stotinu godina bojanje automobila nije bio lak zadatak, a bio je daleko manje lijep nego danas. Kako je automobilska boja evoluirala do sadašnje razine? Surley će vam ispričati povijest razvoja tehnologije lakiranja automobila.
Deset sekundi za razumijevanje cijelog teksta:
1,Laknastao u Kini, a Zapad je vodio nakon industrijske revolucije.
2, Boja od prirodnog osnovnog materijala suši se sporo, što utječe na učinkovitost procesa proizvodnje automobila, DuPont je izumio brzo sušenjenitro boja.
3, Pištolji za prskanjezamjenjuje četke, dajući ravnomjerniji sloj boje.
4, Od alkida do akrila, težnja za trajnošću i raznolikošću je u tijeku .
5, Od "spreying" do "dip coating"s kupkom za lak, stalna potraga za kvalitetom boje sada dolazi do fosfatiranja i elektrotaloženja.
6, Zamjena saboja na bazi vodeu potrazi za zaštitom okoliša.
7, Sada iu budućnosti, tehnologija slikanja postaje sve više i više izvan mašte,čak i bez boje.
Glavna uloga boje je anti-aging
Većina ljudi percepciju uloge boje je da predmetima da briljantne boje, ali sa stajališta industrijske proizvodnje, boja je zapravo sekundarna potreba; rđa i protiv starenja je glavna svrha. Od ranih dana kombinacije željeza i drva do današnje bijele karoserije od čistog metala, karoserija automobila treba boju kao zaštitni sloj. Izazovi s kojima se sloj boje mora suočiti su prirodno trošenje i habanje poput sunca, pijeska i kiše, fizička oštećenja poput struganja, trljanja i sudara te erozije poput soli i životinjskog izmeta. U evoluciji tehnologije lakiranja, proces polako razvija sve učinkovitije i izdržljivije i lijepe obloge za karoseriju kako bi bolje odgovorile ovim izazovima.
Lak iz Kine
Lak ima vrlo dugu povijest i, nažalost, vodeća pozicija u tehnologiji lakiranja pripadala je Kini prije industrijske revolucije. Korištenje laka seže još u doba neolitika, a nakon razdoblja zaraćenih država, obrtnici su koristili tungovo ulje izvađeno iz sjemenki stabla tunga i dodavali prirodni sirovi lak kako bi napravili mješavinu boja, iako je u to vrijeme lak bio luksuzni predmet za plemstvo. Nakon uspostave dinastije Ming, Zhu Yuanzhang je počeo osnivati državnu industriju lakova, a tehnologija boja se brzo razvijala. Prvo kinesko djelo o tehnologiji boja, "Knjiga o slikanju", sastavio je Huang Cheng, proizvođač laka iz dinastije Ming. Zahvaljujući tehničkom razvoju te unutarnjoj i vanjskoj trgovini, lakirano posuđe razvilo je zreo sustav zanatske industrije u dinastiji Ming.
Najsofisticiranija boja tungovog ulja dinastije Ming bila je ključna za proizvodnju brodova. Španjolski učenjak Mendoza iz šesnaestog stoljeća spomenuo je u "Povijesti Velikog kineskog carstva" da su kineski brodovi premazani tungovim uljem imali dvaput duži životni vijek od europskih brodova.
Sredinom 18. stoljeća Europa je konačno pukla i ovladala tehnologijom boje tungovim uljem, a europska industrija boja postupno se oblikovala. Sirovina tungovo ulje, osim što se koristila za lak, također je bila važna sirovina za druge industrije, još uvijek pod monopolom Kine, te je postala važna industrijska sirovina za dvije industrijske revolucije sve do početka 20. stoljeća, kada su presađena stabla tunga. u Sjevernoj i Južnoj Americi se oblikovala, koja je razbila kineski monopol nad sirovinama.
Sušenje više ne traje do 50 dana
Početkom 20. stoljeća automobili su se još uvijek izrađivali koristeći prirodne osnovne boje kao što je laneno ulje kao vezivo.
Čak je i Ford, koji je bio pionir u proizvodnoj liniji za izradu automobila, koristio samo japansku crnu boju gotovo do krajnjih granica kako bi postigao brzinu proizvodnje jer se najbrže suši, ali na kraju krajeva, to je još uvijek boja od prirodnog osnovnog materijala, a sloj boje i dalje treba više od tjedan dana da se osuši.
DuPont je 1920-ih radio na brzosušećoj nitroceluloznoj boji (poznatoj i kao nitrocelulozna boja) koja je izmamila osmijeh proizvođačima automobila jer više nisu morali raditi na automobilima s tako dugim ciklusima bojanja.
Do 1921. DuPont je već bio vodeći u proizvodnji nitratnih filmskih filmova, jer se okrenuo neeksplozivnim proizvodima na bazi nitroceluloze kako bi apsorbirao ogromne kapacitete koje je izgradio tijekom rata. Vrućeg petka poslijepodne u srpnju 1921., radnik DuPontove tvornice filmova ostavio je bačvu nitratnih pamučnih vlakana na pristaništu prije nego što je otišao s posla. Kad ju je ponovno otvorio u ponedjeljak ujutro, otkrio je da se kanta pretvorila u bistru, viskoznu tekućinu koja će kasnije postati osnova za nitroceluloznu boju. Godine 1924. DuPont je razvio nitroceluloznu boju DUCO, koristeći nitrocelulozu kao glavnu sirovinu i dodajući sintetičke smole, plastifikatore, otapala i razrjeđivače za miješanje. Najveća prednost nitrocelulozne boje je što se brzo suši, u usporedbi s prirodnom osnovnom bojom kojoj je potrebno tjedan ili čak tjedana da se osuši, nitroceluloznoj boji potrebno je samo 2 sata da se osuši, što znatno povećava brzinu slikanja. 1924. gotovo sve proizvodne linije General Motorsa koristile su Duco nitroceluloznu boju.
Naravno, nitrocelulozna boja ima svoje nedostatke. Ako se prska u vlažnom okruženju, film će lako pobijeliti i izgubiti sjaj. Formirana površina boje ima slabu otpornost na koroziju na otapala na bazi nafte, kao što je benzin, koji mogu oštetiti površinu boje, a naftni plin koji iscuri tijekom punjenja gorivom može ubrzati propadanje okolne površine boje.
Zamjena četkica pištoljima za prskanje za rješavanje nejednakih slojeva boje
Osim karakteristika same boje, za čvrstoću i trajnost lakirane površine vrlo je važan i način bojanja. Upotreba pištolja za prskanje bila je važna prekretnica u povijesti tehnologije bojanja. Pištolj za prskanje u potpunosti je uveden u polje industrijskog lakiranja 1923., au automobilsku industriju 1924. godine.
Obitelj DeVilbiss tako je osnovala DeVilbiss, svjetski poznatu tvrtku specijaliziranu za tehnologiju atomizacije. Kasnije je rođen sin Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss. Sin dr. Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss, prenio je očev izum izvan područja medicine. DeVilbiss je otkrio očeve izume izvan područja medicine i transformirao izvorni atomizer u pištolj za raspršivanje za nanošenje boje.
U području industrijskog bojanja, četke brzo zastarijevaju zbog pištolja za prskanje. deVilbiss radi na području atomizacije više od 100 godina i sada je vodeći na području industrijskih pištolja za prskanje i medicinskih raspršivača.
Od alkida do akrila, izdržljiviji i jači
U 1930-ima, alkidna emajl boja, poznata kao alkidna emajl boja, uvedena je u proces lakiranja automobila. Metalni dijelovi karoserije automobila poprskani su ovom vrstom boje, a zatim osušeni u pećnici kako bi se dobio vrlo izdržljiv film boje. U usporedbi s nitroceluloznim bojama, alkidne emajl boje brže se nanose, zahtijevaju samo 2 do 3 koraka u usporedbi s 3 do 4 koraka za nitrocelulozne boje. Emajl boje ne samo da se brzo suše, već su i otporne na otapala kao što je benzin.
Nedostatak alkidnih emajla je, međutim, taj što se boje sunčeve svjetlosti, a na sunčevoj svjetlosti film boje će ubrzano oksidirati i boja će ubrzo izblijediti i postati mat, ponekad čak i za samo nekoliko mjeseci . Unatoč njihovim nedostacima, alkidne smole nisu u potpunosti eliminirane te su još uvijek važan dio današnje tehnologije premazivanja. Termoplastične akrilne boje pojavile su se 1940-ih, uvelike poboljšavši dekorativnost i trajnost završne obrade, a 1955. General Motors je počeo bojati automobile novom akrilnom smolom. Reologija ove boje bila je jedinstvena i zahtijevala je prskanje s niskim sadržajem krutih tvari, stoga je zahtijevalo više slojeva. Ova naizgled nepovoljna karakteristika bila je prednost u to vrijeme jer je dopuštala uključivanje metalnih ljuskica u premaz. Akrilni lak je raspršen s vrlo niskom početnom viskoznošću, što je omogućilo da se metalne ljuskice spljošte kako bi se stvorio reflektirajući sloj, a zatim se viskoznost brzo povećala kako bi se metalne ljuskice zadržale na mjestu. Tako je rođena metalik boja.
Vrijedno je napomenuti da je u tom razdoblju došlo do naglog napretka tehnologije akrilnih boja u Europi. To je proizašlo iz ograničenja nametnutih europskim zemljama Osovine nakon Drugog svjetskog rata, koja su ograničila upotrebu nekih kemijskih materijala u industrijskoj proizvodnji, poput nitroceluloze, sirovine potrebne za nitroceluloznu boju, koja se mogla koristiti za izradu eksploziva. Uz ovo ograničenje, tvrtke u tim zemljama počele su se fokusirati na tehnologiju emajliranih boja, razvijajući sustav akrilnih uretanskih boja. kada su europske boje ušle u Sjedinjene Države 1980., američki sustavi boja za automobile bili su daleko od europskih rivala.
Automatizirani proces fosfatiranja i elektroforeze za postizanje napredne kvalitete boje
Dva desetljeća nakon Drugog svjetskog rata bila su razdoblje povećane kvalitete premaza za karoserije. U to vrijeme u Sjedinjenim Američkim Državama, osim prijevoza, automobili su također imali atribut poboljšanja društvenog statusa, pa su vlasnici automobila željeli da njihovi automobili izgledaju luksuznije, što je zahtijevalo da boja izgleda sjajnije iu ljepšim bojama.
Počevši od 1947., automobilske tvrtke počele su fosfatizirati metalne površine prije lakiranja, kao način poboljšanja prianjanja i otpornosti boje na koroziju. Temeljni premaz također je promijenjen iz spreja u premaz uranjanjem, što znači da se dijelovi tijela umaču u lonac boje, čineći ga ujednačenijim, a premaz sveobuhvatnijim, osiguravajući da se teško dostupna mjesta, poput šupljina, također mogu bojati .
U 1950-ima, automobilske tvrtke otkrile su da iako je korištena metoda premazivanja umakanjem, dio boje bi se i dalje isprao u naknadnom procesu s otapalima, smanjujući učinkovitost sprječavanja hrđe. Kako bi riješio ovaj problem, Ford je 1957. udružio snage s PPG-om pod vodstvom dr. Georgea Brewera. Pod vodstvom dr. Georgea Brewera, Ford i PPG razvili su metodu elektrotaloženog premaza koja se danas često koristi.
Ford je zatim 1961. godine uspostavio prvu svjetsku radionicu za anodno elektroforetsko lakiranje. Međutim, početna tehnologija je bila manjkava, a PPG je 1973. predstavio superiorni sustav katodnog elektroforetskog premaza i odgovarajuće premaze.
Paint to last beautiful za smanjenje zagađenja za boje na bazi vode
Sredinom do kasnih 70-ih, svijest o uštedi energije i zaštiti okoliša koju je donijela naftna kriza također je imala veliki utjecaj na industriju boja. U 80-ima su zemlje donijele nove propise o hlapljivim organskim spojevima (VOC), zbog kojih su akrilni premazi s visokim sadržajem VOC-a i slabom postojanošću postali neprihvatljivi za tržište. Osim toga, potrošači također očekuju da efekti boje karoserije traju najmanje 5 godina, što zahtijeva rješavanje trajnosti završne boje.
S prozirnim slojem laka kao zaštitnim slojem, unutarnja boja u boji ne mora biti debela kao prije, potreban je samo izuzetno tanak sloj za dekorativne svrhe. UV apsorberi se također dodaju sloju laka za zaštitu pigmenata u prozirnom sloju i temeljnom premazu, čime se značajno produžuje vijek trajanja temeljnog premaza i boje u boji.
Tehnika bojanja u početku je skupa i općenito se koristi samo na vrhunskim modelima. Također, postojanost prozirnog laka bila je loša i ubrzo bi se ljuštio i zahtijevalo ponovno lakiranje. U sljedećem desetljeću, međutim, automobilska industrija i industrija boja radile su na poboljšanju tehnologije premaza, ne samo smanjenjem troškova već i razvojem novijih površinskih obrada koje su dramatično produžile životni vijek prozirnog laka.
Sve nevjerojatnija tehnologija slikanja
Budući glavni trend razvoja premaza, neki ljudi u industriji vjeruju da tehnologija bez bojanja. Ova je tehnologija zapravo prodrla u naše živote, a školjke svakodnevnih kućanskih aparata zapravo su koristile tehnologiju bez bojanja. Školjke dodaju odgovarajuću boju nano-razine metalnog praha u procesu injekcijskog prešanja, izravno formirajući školjke s briljantnim bojama i metalnom teksturom, koje više uopće nije potrebno bojati, uvelike smanjujući onečišćenje uzrokovano bojanjem. Naravno, također se široko koristi u automobilima, kao što su obloge, rešetke, školjke retrovizora itd.
Sličan princip se koristi u sektoru metala, što znači da će u budućnosti metalni materijali koji se koriste bez bojanja već tvornički imati zaštitni sloj ili čak sloj boje. Ova se tehnologija trenutno koristi u zrakoplovnom i vojnom sektoru, no još je daleko od toga da bude dostupna za civilnu upotrebu, a nije moguće ponuditi široku paletu boja.
Sažetak: Od kistova preko pištolja do robota, od prirodnih biljnih boja do visokotehnoloških kemijskih boja, od potrage za učinkovitošću preko potrage za kvalitetom do potrage za zdravljem okoliša, potraga za tehnologijom bojanja u automobilskoj industriji nije prestala, i stupanj tehnologije postaje sve viši i viši. Slikari koji su prije držali kistove i radili u teškim uvjetima ne bi očekivali da je današnji automobilski lak toliko napredan i da se još uvijek razvija. Budućnost će biti ekološki prihvatljivija, inteligentnija i učinkovitija era.
Vrijeme objave: 20. kolovoza 2022
