Keď uvidíte auto, váš prvý dojem bude pravdepodobne farba karosérie. Dnes je krásny lesklý lak jedným zo základných štandardov automobilovej výroby. Ale pred viac ako sto rokmi nebolo maľovanie auta jednoduchou úlohou a bolo oveľa menej pekné ako dnes. Ako sa vyvíjal lak na autá do takej miery, akú má dnes? Surley vám povie históriu vývoja technológie lakovania automobilov.
Desať sekúnd na pochopenie celého textu:
1,Lakvznikol v Číne, Západ viedol po priemyselnej revolúcii.
2, Farba prírodného základného materiálu schne pomaly, čo ovplyvňuje efektivitu procesu výroby automobilov, DuPont vynašiel rýchloschnúcenitro farba.
3, Striekacie pištolenahrádza štetce a poskytuje rovnomernejší náterový film.
4, Od alkydu po akrylsnaha o trvanlivosť a rozmanitosť pokračuje.
5, Od „striekania“ po „nanášanie ponorom“s lakovacím kúpeľom, neustále úsilie o kvalitu laku prichádza teraz k fosfátovaniu a elektrolytickému nanášaniu.
6, Náhrada sfarba na vodnej bázev snahe o ochranu životného prostredia.
7, Teraz a v budúcnosti sa technológia maľovania čoraz viac vymyká predstavivosti,aj bez farby.
Hlavnou úlohou farby je anti-aging
Väčšina ľudí vníma úlohu farby tak, že dodáva veciam žiarivé farby, ale z hľadiska priemyselnej výroby je farba v skutočnosti druhoradá; Hrdza a ochrana proti starnutiu je hlavným účelom. Od začiatkov kombinácie železo-drevo až po dnešnú čisto kovovú bielu karosériu potrebuje karoséria ako ochrannú vrstvu farbu. Výzvy, ktorým musí vrstva farby čeliť, sú prirodzené opotrebovanie, ako je slnko, piesok a dážď, fyzické poškodenie, ako je škrabanie, trenie a kolízia, a erózia, ako je soľ a zvieracie trus. V evolúcii technológie lakovania sa tento proces pomaly vyvíja čoraz efektívnejšie a odolnejšie a krajšie poťahy karosérie, aby lepšie zodpovedala týmto výzvam.
Lak z Číny
Lak má veľmi dlhú históriu a, hanebne, vedúce postavenie v technológii lakovania patrilo Číne pred priemyselnou revolúciou. Používanie laku siaha až do obdobia neolitu a po období bojujúcich štátov remeselníci používali tungový olej extrahovaný zo semien tungového stromu a pridávali prírodný surový lak na výrobu zmesi farieb, hoci v tom čase bol lak luxusný predmet pre šľachtu. Po založení dynastie Ming začal Zhu Yuanzhang zakladať vládny lakovací priemysel a technológia farieb sa rýchlo rozvíjala. Prvé čínske dielo o technológii farieb, „Kniha maľby“, zostavil Huang Cheng, výrobca lakov z dynastie Ming. Vďaka technickému rozvoju a vnútornému a zahraničnému obchodu si lakový tovar v dynastii Ming vyvinul vyspelý remeselný priemyselný systém.
Najsofistikovanejšia farba tungového oleja dynastie Ming bola kľúčom k výrobe lodí. Španielsky učenec zo 16. storočia Mendoza spomenul v „Histórii Veľkej Číny“, že čínske lode natreté tungovým olejom mali dvojnásobnú životnosť ako európske lode.
V polovici 18. storočia Európa konečne praskla a zvládla technológiu lakovania tungovým olejom a postupne sa formoval európsky priemysel lakov. Surovina tungový olej, okrem toho, že sa používala na lakovanie, bola dôležitou surovinou aj pre iné priemyselné odvetvia, stále monopolizované Čínou, a stala sa dôležitou priemyselnou surovinou pre dve priemyselné revolúcie až do začiatku 20. storočia, keď sa tungové stromy presadili. v Severnej a Južnej Amerike sa formovala, čím sa prelomil čínsky monopol na suroviny.
Sušenie už netrvá až 50 dní
Na začiatku 20. storočia sa automobily vyrábali s použitím prírodných základných farieb, ako je ľanový olej ako spojivo.
Dokonca aj Ford, ktorý bol priekopníkom výrobnej linky na výrobu automobilov, používal iba japonskú čiernu farbu takmer do extrému, aby dosiahol rýchlosť výroby, pretože schne najrýchlejšie, ale koniec koncov je to stále prírodný základný materiál a vrstva farby stále na sušenie potrebuje viac ako týždeň.
V 20. rokoch 20. storočia spoločnosť DuPont pracovala na rýchloschnúcej nitrocelulózovej farbe (aka nitrocelulózovej farbe), ktorá vyvolávala úsmevy výrobcov automobilov, ktorí už nemuseli pracovať na autách s takými dlhými lakovacími cyklami.
V roku 1921 bol DuPont už lídrom vo výrobe dusičnanových filmov, pretože sa obrátil na nevýbušné produkty na báze nitrocelulózy, aby absorboval zariadenia s obrovskou kapacitou, ktoré vybudoval počas vojny. V horúce piatkové popoludnie v júli 1921 nechal pracovník filmového závodu DuPont pred odchodom z práce sud s dusičnanovým bavlneným vláknom na lavici obžalovaných. Keď ho v pondelok ráno opäť otvoril, zistil, že vedro sa zmenilo na číru, viskóznu kvapalinu, ktorá sa neskôr stane základom pre nitrocelulózovú farbu. V roku 1924 DuPont vyvinul nitrocelulózovú farbu DUCO, pričom ako hlavnú surovinu použil nitrocelulózu a na jej zmiešanie pridal syntetické živice, zmäkčovadlá, rozpúšťadlá a riedidlá. Najväčšou výhodou nitrocelulózovej farby je, že rýchlo schne, v porovnaní s prírodnou základnou farbou, ktorej schnutie trvá týždeň alebo dokonca týždne, schnutie nitrocelulózovej farby trvá len 2 hodiny, čo výrazne zvyšuje rýchlosť lakovania. v roku 1924 takmer všetky výrobné linky General Motors používali nitrocelulózovú farbu Duco.
Prirodzene, nitrocelulózová farba má svoje nevýhody. Pri striekaní vo vlhkom prostredí fólia ľahko zbelie a stratí lesk. Vytvorený povrch laku má slabú odolnosť voči korózii voči rozpúšťadlám na báze ropy, ako je benzín, ktorý môže poškodiť povrch laku, a ropný plyn, ktorý uniká počas tankovania, môže urýchliť zhoršovanie okolitého povrchu laku.
Výmena štetcov za striekacie pištole na vyriešenie nerovnomerných vrstiev farby
Okrem vlastností samotnej farby je pre pevnosť a odolnosť povrchu farby veľmi dôležitý aj spôsob lakovania. Použitie striekacích pištolí bolo dôležitým míľnikom v histórii technológie lakovania. Striekacia pištoľ bola plne zavedená do oblasti priemyselného lakovania v roku 1923 a do automobilového priemyslu v roku 1924.
Rodina DeVilbiss tak založila DeVilbiss, svetovo uznávanú spoločnosť špecializujúcu sa na atomizačnú technológiu. Neskôr sa narodil syn Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss. Syn Dr. Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss, posunul vynález svojho otca za hranice medicíny. DeVilbiss preniesol vynálezy svojho otca za hranice medicíny a premenil pôvodný atomizér na striekaciu pištoľ na nanášanie farieb.
V oblasti priemyselného lakovania sa štetce rýchlo stávajú zastaranými striekacími pištoľami. deVilbiss pôsobí v oblasti atomizácie už viac ako 100 rokov a teraz je lídrom v oblasti priemyselných striekacích pištolí a medicínskych atomizérov.
Od alkydových po akrylové, odolnejšie a pevnejšie
V tridsiatych rokoch minulého storočia sa do procesu lakovania automobilov zaviedla alkydová živicová emailová farba, označovaná ako alkydová emailová farba. Kovové časti karosérie boli nastriekané týmto typom farby a následne vysušené v sušiarni, čím sa vytvoril veľmi odolný náterový film. V porovnaní s nitrocelulózovými farbami sa alkydové emailové farby nanášajú rýchlejšie, vyžadujú len 2 až 3 kroky v porovnaní s 3 až 4 krokmi pre nitrocelulózové farby. Emailové farby nielen rýchlo schnú, ale sú odolné aj voči rozpúšťadlám, ako je benzín.
Nevýhodou alkydových emailov je však to, že sa obávajú slnečného žiarenia a pri slnečnom svetle bude náterový film oxidovať zrýchlenou rýchlosťou a farba čoskoro vybledne a bude matná, niekedy môže tento proces trvať aj niekoľko mesiacov. . Napriek svojim nevýhodám sa alkydové živice nepodarilo úplne odstrániť a sú stále dôležitou súčasťou dnešnej technológie nanášania povlakov. V štyridsiatych rokoch sa objavili termoplastické akrylové farby, ktoré výrazne zlepšili dekoratívnosť a trvanlivosť povrchovej úpravy a v roku 1955 začala spoločnosť General Motors maľovať autá novou akrylovou živicou. Reológia tejto farby bola jedinečná a vyžadovala striekanie pri nízkom obsahu pevných látok, čo si vyžadovalo viac vrstiev. Táto zdanlivo nevýhodná vlastnosť bola v tom čase výhodou, pretože umožňovala zahrnutie kovových vločiek do povlaku. Akrylový lak bol nastriekaný s veľmi nízkou počiatočnou viskozitou, čo umožnilo sploštenie kovových vločiek, aby vytvorili reflexnú vrstvu, a potom sa viskozita rýchlo zvýšila, aby držali kovové vločky na mieste. Tak sa zrodila metalická farba.
Stojí za zmienku, že v tomto období došlo v Európe k náhlemu pokroku v technológii akrylových farieb. Vyplynulo to z obmedzení uvalených na krajiny európskej osi po druhej svetovej vojne, ktoré obmedzovali používanie niektorých chemických materiálov v priemyselnej výrobe, ako je nitrocelulóza, surovina potrebná na výrobu nitrocelulózových farieb, ktoré by sa dali použiť na výrobu výbušnín. S týmto obmedzením sa spoločnosti v týchto krajinách začali zameriavať na technológiu smaltovaných farieb a vyvinuli systém akrylových uretánových farieb. Keď v roku 1980 európske farby vstúpili do Spojených štátov amerických, americké automobilové lakovacie systémy boli ďaleko od európskych rivalov.
Automatizovaný proces fosfátovania a elektroforézy pre dosiahnutie pokročilej kvality laku
Dve desaťročia po druhej svetovej vojne boli obdobím zvýšenej kvality náterov karosérie. V tejto dobe v Spojených štátoch mali autá okrem dopravy aj prívlastok zlepšovania spoločenského postavenia, takže majitelia áut chceli, aby ich autá vyzerali luxusnejšie, čo si vyžadovalo lesklejšie a krajšie farby laku.
Od roku 1947 začali automobilky fosfátovať kovové povrchy pred lakovaním, aby tak zlepšili priľnavosť a odolnosť laku proti korózii. Základný náter bol tiež zmenený zo spreja na lakovanie ponorením, čo znamená, že časti karosérie sa namáčajú do kaluže farby, čím sa stáva jednotnejším a povlak je komplexnejší, čo zaisťuje, že je možné natierať aj ťažko dostupné miesta, ako sú dutiny. .
V 50. rokoch 20. storočia automobilky zistili, že hoci sa používala metóda nanášania máčaním, časť farby sa v následnom procese stále zmyje rozpúšťadlami, čím sa znižuje účinnosť ochrany proti hrdzi. Na vyriešenie tohto problému spojil Ford v roku 1957 svoje sily s PPG pod vedením Dr. Georgea Brewera. Pod vedením Dr. Georgea Brewera vyvinuli Ford a PPG metódu elektrolytického pokovovania, ktorá sa dnes bežne používa.
Ford potom v roku 1961 založil prvú anodickú elektroforetickú lakovňu na svete. Počiatočná technológia však bola chybná a spoločnosť PPG v roku 1973 predstavila špičkový katódový elektroforetický náterový systém a zodpovedajúce nátery.
Farba, aby vydržala krásna, aby sa znížilo znečistenie pre farby na vodnej báze
V polovici až koncom 70. rokov malo povedomie o úsporách energie a ochrane životného prostredia, ktoré priniesla ropná kríza, veľký vplyv aj na priemysel farieb. V 80. rokoch krajiny uzákonili nové nariadenia o prchavých organických zlúčeninách (VOC), vďaka ktorým boli nátery akrylových farieb s vysokým obsahom VOC a slabou životnosťou pre trh neprijateľné. Okrem toho spotrebitelia očakávajú, že efekty laku karosérie vydržia minimálne 5 rokov, čo si vyžaduje riešiť trvanlivosť laku.
Pri vrstve transparentného laku ako ochrannej vrstve nemusí byť vnútorná farebná farba taká hrubá ako predtým, na dekoratívne účely je potrebná len extrémne tenká vrstva. Do vrstvy laku sa tiež pridávajú UV absorbéry na ochranu pigmentov v priehľadnej vrstve a základnom nátere, čím sa výrazne zvyšuje životnosť základného náteru a farebnej farby.
Technika maľovania je spočiatku nákladná a vo všeobecnosti sa používa iba na špičkových modeloch. Trvanlivosť číreho laku bola tiež slabá a čoskoro sa odlupoval a vyžadoval by prelakovanie. V nasledujúcom desaťročí však automobilový priemysel a priemysel farieb pracovali na zlepšení technológie lakovania, a to nielen znížením nákladov, ale aj vývojom novších povrchových úprav, ktoré dramaticky zlepšili životnosť číreho laku.
Čoraz úžasnejšia technológia maľovania
Budúci trend vývoja hlavného prúdu náterov, niektorí ľudia v tomto odvetví veria, že technológia bez náteru. Táto technológia skutočne prenikla do našich životov a škrupiny každodenných domácich spotrebičov skutočne používajú technológiu bez maľovania. Škrupiny pridávajú zodpovedajúcu farbu nanoúrovňového kovového prášku v procese vstrekovania, čím priamo vytvárajú škrupiny s brilantnými farbami a kovovou textúrou, ktoré už nie je potrebné vôbec natierať, čím sa výrazne znižuje znečistenie spôsobené lakovaním. Prirodzene, je tiež široko používaný v automobiloch, ako sú čalúnenie, mriežka, kryty spätných zrkadiel atď.
Podobný princíp sa používa v sektore kovov, čo znamená, že v budúcnosti budú mať kovové materiály, ktoré sa používajú bez lakovania, už vo výrobe ochrannú vrstvu alebo dokonca farebnú vrstvu. Táto technológia sa v súčasnosti používa v leteckom a vojenskom sektore, no pre civilné využitie ešte zďaleka nie je dostupná a nie je možné ponúknuť širokú škálu farieb.
Zhrnutie: Od štetcov cez pištole po roboty, od prírodných rastlinných farieb po high-tech chemické farby, od snahy o efektívnosť po snahu o kvalitu až po snahu o ochranu životného prostredia, snaha o technológiu lakovania v automobilovom priemysle sa nezastavila a stupeň technológie je stále vyšší a vyšší. Maliari, ktorí kedysi držali štetce a pracovali v drsnom prostredí, by nečakali, že dnešné autolaky sú také pokročilé a stále sa vyvíjajú. Budúcnosť bude ekologickejšia, inteligentnejšia a efektívnejšia.
Čas odoslania: 20. augusta 2022
