Kada vidite automobil, vaš prvi utisak će verovatno biti boja karoserije. Danas je lijepa sjajna boja jedan od osnovnih standarda za proizvodnju automobila. Ali prije više od sto godina farbanje automobila nije bio lak zadatak, a bio je i daleko manje lijep nego danas. Kako je farba automobila evoluirala u mjeri u kojoj je danas? Surley će vam ispričati povijest razvoja tehnologije lakiranja automobila.
Deset sekundi da razumete ceo tekst:
1,Laknastao u Kini, Zapad je predvodio nakon industrijske revolucije.
2, boja prirodnog osnovnog materijala se sporo suši, što utiče na efikasnost procesa proizvodnje automobila, DuPont je izumio brzo sušenjenitro boja.
3, Pištolji za prskanjezamjenjuje četke, dajući ujednačeniji film boje.
4, Od alkida do akrila, potraga za izdržljivošću i raznovrsnošću je u toku.
5, Od "prskanja" do "premazanja potapanjem"sa lakiranom kupkom, kontinuirana potraga za kvalitetom boje sada dolazi do fosfatiranja i elektrodepozicije.
6, Zamjena saboja na bazi vodeu potrazi za zaštitom životne sredine.
7, Sada i u budućnosti, tehnologija slikanja postaje sve više izvan mašte,čak i bez farbe.
Glavna uloga boje je protiv starenja
Percepcija većine ljudi o ulozi boje je da daje predmetima briljantne boje, ali sa stajališta industrijske proizvodnje, boja je zapravo sekundarna potreba; hrđa i anti-aging je glavna svrha. Od prvih dana kombinacije gvožđa i drveta do današnje bele karoserije od čistog metala, karoseriji automobila je potrebna boja kao zaštitni sloj. Izazovi sa kojima se sloj boje mora suočiti su prirodno trošenje i habanje kao što su sunce, pijesak i kiša, fizička oštećenja poput struganja, trljanja i sudara, te erozije kao što su sol i životinjski izmet. U evoluciji tehnologije farbanja, proces se polako razvija sve efikasnijim i izdržljivijim i lijepim kožama za karoseriju kako bi bolje odgovorila na ove izazove.
Lak iz Kine
Lak ima veoma dugu istoriju i, na sramotu, vodeću poziciju u tehnologiji lakiranja imala je Kina pre industrijske revolucije. Upotreba laka datira još iz doba neolita, a nakon perioda Zaraćenih država, zanatlije su koristile tungovo ulje ekstrahovano iz sjemenki tungovog drveta i dodavale prirodni sirovi lak za izradu mješavine boja, iako je u to vrijeme lak bio luksuzni predmet za plemstvo. Nakon uspostavljanja dinastije Ming, Zhu Yuanzhang je počeo osnivati vladinu industriju lakova, a tehnologija bojanja se brzo razvijala. Prvo kinesko djelo o tehnologiji boja, "Knjigu slikanja", sastavio je Huang Cheng, lakir iz dinastije Ming. Zahvaljujući tehničkom razvoju i unutrašnjoj i spoljnoj trgovini, lakovi su razvili zreo sistem zanatske industrije u dinastiji Ming.
Najsofisticiranija tung uljana boja dinastije Ming bila je ključ za proizvodnju brodova. Španski naučnik iz šesnaestog veka Mendoza spomenuo je u "Historiji velikog kineskog carstva" da su kineski brodovi premazani tung uljem imali dvostruko duži životni vek od evropskih brodova.
Sredinom 18. vijeka, Evropa je konačno napukla i savladala tehnologiju tung uljane boje, a evropska industrija boja se postepeno oblikovala. Sirovina tungovog ulja, osim što se koristila za lakiranje, bila je i važna sirovina za druge industrije, koju je Kina još uvijek monopolizirala, i postala je važna industrijska sirovina za dvije industrijske revolucije sve do ranog 20. stoljeća, kada su stabla tunga presađena u Sjevernoj i Južnoj Americi, što je srušilo kineski monopol nad sirovinama.
Sušenje više ne traje do 50 dana
Početkom 20. stoljeća, automobili su se još uvijek pravili koristeći prirodne osnovne boje kao što je laneno ulje kao vezivo.
Čak je i Ford, koji je bio pionir proizvodne linije za proizvodnju automobila, koristio samo japansku crnu boju gotovo do krajnjih granica kako bi postigao brzinu proizvodnje jer se najbrže suši, ali ipak je to boja prirodnog osnovnog materijala, a sloj boje i dalje potrebno je više od nedelju dana da se osuši.
Tokom 1920-ih, DuPont je radio na brzosušećoj nitroceluloznoj boji (poznatoj kao nitrocelulozna boja) koja je izmamila osmeh proizvođača automobila, ne moraju više da rade na automobilima sa tako dugim ciklusima farbanja.
Do 1921. DuPont je već bio lider u proizvodnji nitratnih filmova, jer se okrenuo neeksplozivnim proizvodima na bazi nitroceluloze kako bi apsorbirao objekte ogromnog kapaciteta koje je izgradio tokom rata. U vrući petak popodne u julu 1921., radnik u fabrici filmova DuPont ostavio je bure nitratnih pamučnih vlakana na doku prije nego što je napustio posao. Kada ju je ponovo otvorio u ponedeljak ujutro, otkrio je da se kanta pretvorila u bistru, viskoznu tečnost koja će kasnije postati osnova za nitroceluloznu boju. Godine 1924. DuPont je razvio DUCO nitroceluloznu boju, koristeći nitrocelulozu kao glavnu sirovinu i dodajući sintetičke smole, plastifikatore, rastvarače i razrjeđivače za miješanje. Najveća prednost nitrocelulozne boje je što se brzo suši, u poređenju sa prirodnom osnovnom bojom kojoj je potrebno tjedan dana ili čak sedmica da se osuši, nitroceluloznoj boji potrebno je samo 2 sata da se osuši, što uvelike povećava brzinu farbanja. 1924. godine 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 može oštetiti površinu boje, a uljni plin koji istječe tijekom punjenja može ubrzati propadanje okolne površine boje.
Zamjena četkica sa prskalicama za rješavanje neravnih slojeva boje
Pored karakteristika same boje, način farbanja je takođe veoma važan za čvrstoću i trajnost površine boje. Upotreba pištolja za prskanje bila je važna prekretnica u istoriji slikarske tehnologije. Pištolj za prskanje je u potpunosti uveden u polje industrijskog farbanja 1923. godine iu automobilsku industriju 1924. godine.
Porodica DeVilbiss je tako osnovala DeVilbiss, svjetski poznatu kompaniju specijaliziranu za tehnologiju atomizacije. Kasnije se rodio sin Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss. Sin dr. Alana DeVilbissa, Tom DeVilbiss, odnio je očev izum izvan medicinskog polja. DeVilbiss je izume svog oca odveo izvan medicinskog polja i transformisao originalni raspršivač u pištolj za prskanje za nanošenje boje.
U oblasti industrijskog slikanja, kistovi brzo zastarevaju kod pištolja za prskanje. deVilbiss radi na polju atomizacije više od 100 godina i sada je lider u oblasti industrijskih raspršivača i medicinskih atomizera.
Od alkidnih do akrilnih, izdržljiviji i jači
1930-ih, emajl boja od alkidne smole, koja se naziva alkidna emajl boja, uvedena je u proces farbanja automobila. Metalni dijelovi karoserije su poprskani ovom vrstom boje, a zatim osušeni u pećnici kako bi se formirao vrlo izdržljiv film boje. U poređenju sa nitroceluloznim bojama, alkidne emajl boje se brže nanose, zahtevaju samo 2 do 3 koraka u poređenju sa 3 do 4 koraka za nitrocelulozne boje. Emajl boje ne samo da se brzo suše, već su i otporne na rastvarače kao što je benzin.
Nedostatak alkidnih emajla je, međutim, to što se boje sunčeve svjetlosti, a na sunčevoj svjetlosti film boje će se ubrzano oksidirati i boja će uskoro izblijedjeti i postati bez sjaja, ponekad ovaj proces može trajati čak i za nekoliko mjeseci. . Unatoč svojim nedostacima, alkidne smole nisu u potpunosti eliminirane i još uvijek su važan dio današnje tehnologije premaza. Termoplastične akrilne boje pojavile su se 1940-ih, koje su uvelike poboljšale dekorativnost i izdržljivost završne obrade, a 1955. godine General Motors je počeo farbati automobile novom akrilnom smolom. Reologija ove boje bila je jedinstvena i zahtijevala je prskanje s niskim sadržajem čvrstih tvari, što je zahtijevalo više slojeva. Ova naizgled štetna karakteristika je u to vrijeme bila prednost jer je omogućavala uključivanje metalnih ljuskica u premaz. Akrilni lak je poprskan vrlo niskim početnim viskozitetom, što je omogućilo da se metalne ljuspice spljošte kako bi formirale reflektirajući sloj, a zatim se viskozitet brzo povećao kako bi metalne ljuspice zadržale na mjestu. Tako je nastala metalik boja.
Vrijedi napomenuti da je u ovom periodu došlo do naglog napretka u tehnologiji akrilnih boja u Evropi. To je proizašlo iz ograničenja nametnutih zemljama europske osovine nakon Drugog svjetskog rata, koja su ograničila upotrebu nekih kemijskih materijala u industrijskoj proizvodnji, kao što je nitroceluloza, sirovina potrebna za nitrocelulozne boje, koja se mogla koristiti za izradu eksploziva. Sa ovim ograničenjem, kompanije u ovim zemljama počele su da se fokusiraju na tehnologiju boja za emajl, razvijajući sistem akril uretanske boje. kada su evropske boje ušle u Sjedinjene Države 1980. godine, američki sistemi boja za automobile bili su daleko od evropskih rivala.
Automatski proces fosfatiranja i elektroforeze za postizanje naprednog kvaliteta boje
Dvije decenije nakon Drugog svjetskog rata bile su period povećanog kvaliteta karoserije. U to vrijeme u Sjedinjenim Državama, osim prijevoza, automobili su imali i atribut poboljšanja društvenog statusa, pa su vlasnici automobila željeli da njihovi automobili izgledaju luksuznije, što je zahtijevalo da farba izgleda sjajnije i u ljepšim bojama.
Počevši od 1947. godine, automobilske kompanije počele su fosfatizirati metalne površine prije farbanja, kao način za poboljšanje prionjivosti i otpornosti boje na koroziju. Prajmer je također promijenjen iz spreja u premaz za potapanje, što znači da su dijelovi karoserije uronjeni u bazen boje, čineći ga ujednačenijim, a premaz sveobuhvatnijim, osiguravajući da se teško dostupna mjesta kao što su šupljine također mogu farbati. .
Tokom 1950-ih, automobilske kompanije su otkrile da iako je korištena metoda premazivanja potapanjem, dio boje bi se i dalje isprao u naknadnom procesu rastvaračima, smanjujući efikasnost prevencije rđe. Da bi riješio ovaj problem, 1957. godine Ford je udružio snage sa PPG-om pod vodstvom dr. Georgea Brewera. Pod vodstvom dr. Georgea Brewera, Ford i PPG razvili su metodu elektrodepozicionog premaza koja se danas najčešće koristi.
Ford je tada 1961. osnovao prvu radionicu za anodnu elektroforetsku farbu na svijetu. Međutim, početna tehnologija je bila manjkava, a PPG je 1973. uveo superiorni sistem katodnog elektroforetskog premaza i odgovarajuće premaze.
Boja koja traje lijepo kako biste smanjili zagađenje za boje na bazi vode
Sredinom do kasnih 70-ih, svijest o uštedi energije i zaštiti okoliša koju je donijela naftna kriza imala je veliki utjecaj i na industriju boja. U 80-im godinama, zemlje su donijele nove propise o hlapljivim organskim jedinjenjima (VOC), zbog kojih su premazi akrilne boje s visokim sadržajem VOC i slabom postojanošću postali neprihvatljivi za tržište. Osim toga, potrošači očekuju da će efekti boje karoserije trajati najmanje 5 godina, što zahtijeva rješavanje trajnosti završne obrade boje.
Sa prozirnim slojem laka kao zaštitnim slojem, unutrašnja boja boje ne mora biti gusta kao prije, potreban je samo izuzetno tanak sloj za dekorativne svrhe. UV apsorberi se takođe dodaju sloju laka kako bi zaštitili pigmente u prozirnom sloju i prajmeru, značajno produžavajući život prajmera i boje boje.
Tehnika farbanja je u početku skupa i uglavnom se koristi samo na vrhunskim modelima. Također, postojanost prozirnog premaza je bila loša, te bi se ubrzo oljuštio i zahtijevao ponovno farbanje. U sljedećoj deceniji, međutim, automobilska industrija i industrija boja radile su na poboljšanju tehnologije premaza, ne samo smanjenjem troškova, već i razvojem novijih površinskih tretmana koji su dramatično poboljšali vijek trajanja bezbojnog premaza.
Sve neverovatnija tehnologija slikanja
Budući trend razvoja premaza, neki ljudi u industriji vjeruju da je tehnologija bez bojenja. Ova tehnologija je zapravo prodrla u naše živote, a školjke svakodnevnih kućnih aparata zapravo su koristile tehnologiju bez bojenja. Školjke dodaju odgovarajuću boju metalnog praha nano nivoa u procesu brizganja, direktno formirajući školjke sa briljantnim bojama i metalnom teksturom, koje više uopće ne treba bojati, uvelike smanjujući zagađenje proizvedeno farbanjem. Naravno, takođe se široko koristi u automobilima, kao što su obloge, rešetka, školjke retrovizora, itd.
Sličan princip se koristi iu sektoru metala, što znači da će u budućnosti metalni materijali koji se koriste bez bojenja već u fabrici imati zaštitni sloj ili čak sloj boje. Ova tehnologija se trenutno koristi u avio-svemirskom i vojnom sektoru, ali je još daleko od toga da bude dostupna za civilnu upotrebu i nije moguće ponuditi široku paletu boja.
Rezime: Od četkica preko pušaka do robota, od prirodnih biljnih boja do visokotehnoloških hemijskih boja, od težnje za efikasnošću do težnje za kvalitetom do težnje za zdravljem životne sredine, potraga za tehnologijom farbanja u automobilskoj industriji nije prestala, i stepen tehnologije je sve veći i veći. Slikari koji su nekada držali četke i radili u teškim uslovima ne bi očekivali da je današnja farba za automobile toliko napredna i da se još uvijek razvija. Budućnost će biti ekološki prihvatljivija, inteligentnija i efikasnija era.
Vrijeme objave: 20.08.2022
