Kada vidite automobil, vaš prvi utisak vjerovatno će biti boja karoserije. Danas je imati lijepu sjajnu boju jedan od osnovnih standarda za proizvodnju automobila. Ali prije više od stotinu godina, farbanje automobila nije bio lak zadatak i bilo je daleko manje lijepo nego što je danas. Kako se automobilska boja razvila do te mjere da je to danas? Surley će vam ispričati historiju razvoja tehnologije premazivanja automobila.
Deset sekundi da biste razumjeli cijeli tekst:
1,Laknastao u Kini, Zapad je predvodio nakon industrijske revolucije.
2, Prirodni osnovni materijal boje se sporo suši, što utiče na efikasnost procesa proizvodnje automobila, DuPont je izumio brzosušećenitro boja.
3, Pištolji za prskanjeZamjenjuje četke, dajući ujednačeniji film boje.
4, Od alkida do akrila, težnja za izdržljivošću i raznolikošću je u toku.
5, Od "prskanja" do "uranjanja"Sa lakirnom kupkom, kontinuirana težnja za kvalitetom boje sada dolazi do fosfatiranja i elektrotaloženja.
6, Zamjena saboja na bazi vodeu nastojanju da se zaštiti okoliša.
7, Sada i u budućnosti, tehnologija slikanja postaje sve više i više izvan mašte,čak i bez farbe.
Glavna uloga boje je protiv starenja
Većina ljudi percipira ulogu boje kao da predmetima daje briljantne boje, ali sa stanovišta industrijske proizvodnje, boja je zapravo sekundarna potreba; hrđa i anti-aging su glavna svrha. Od ranih dana kombinacije željeza i drveta do čisto metalne bijele karoserije danas, karoseriji automobila je potrebna boja kao zaštitni sloj. Izazovi s kojima se sloj boje mora suočiti su prirodno habanje poput sunca, pijeska i kiše, fizička oštećenja poput grebanja, trljanja i sudara, te erozija poput soli i životinjskog izmeta. U evoluciji tehnologije farbanja, proces polako razvija sve efikasnije, izdržljivije i ljepše slojeve za karoseriju kako bi se bolje odgovorilo na ove izazove.
Lak iz Kine
Lak ima veoma dugu historiju i, sramotno, vodeća pozicija u tehnologiji laka pripadala je Kini prije Industrijske revolucije. Upotreba laka datira još iz neolitskog doba, a nakon perioda Zaraćenih država, zanatlije su koristile tungovo ulje ekstrahovano iz sjemenki tungovog drveta i dodavale prirodni sirovi lak kako bi napravile mješavinu boja, iako je u to vrijeme lak bio luksuzni artikl za plemstvo. Nakon uspostavljanja dinastije Ming, Zhu Yuanzhang je počeo osnivati državnu industriju laka, a tehnologija boja se brzo razvijala. Prvo kinesko djelo o tehnologiji boja, "Knjiga slikarstva", sastavio je Huang Cheng, proizvođač laka u dinastiji Ming. Zahvaljujući tehničkom razvoju i unutrašnjoj i vanjskoj trgovini, lakirani proizvodi su razvili zreo sistem zanatske industrije u dinastiji Ming.
Najsofisticiranija tung uljana boja dinastije Ming bila je ključna za proizvodnju brodova. Španski naučnik Mendoza iz šesnaestog stoljeća spomenuo je u "Historiji Velikog Kineskog Carstva" da su kineski brodovi premazani tung uljem imali dvostruko duži vijek trajanja od evropskih brodova.
Sredinom 18. vijeka, Evropa je konačno savladala tehnologiju tung uljanih boja, te se postepeno oblikovala evropska industrija boja. Sirovina tung ulje, osim što se koristila za lakiranje, bila je i važna sirovina za druge industrije, koje je Kina i dalje monopolizirala, te je postala važna industrijska sirovina za dvije industrijske revolucije sve do početka 20. vijeka, kada su se razvila tung drveća presađena u Sjevernoj i Južnoj Americi, čime je slomljen kineski monopol nad sirovinama.
Sušenje više ne traje do 50 dana
Početkom 20. vijeka, automobili su se još uvijek pravili koristeći prirodne osnovne boje poput lanenog ulja kao vezivo.
Čak je i Ford, koji je bio pionir u proizvodnji automobila, koristio isključivo japansku crnu boju gotovo do krajnjih granica kako bi ubrzao proizvodnju jer se najbrže suši, ali na kraju krajeva, to je i dalje prirodna osnovna boja, a sloju boje je potrebno više od sedmicu dana da se osuši.
Dvadesetih godina prošlog stoljeća, DuPont je 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 farbanja.
Do 1921. godine, DuPont je već bio lider u proizvodnji nitratnih filmskih filmova, okrećući se proizvodima na bazi nitroceluloze koji nisu eksplozivni kako bi apsorbovao ogromne kapacitete postrojenja koje je izgradio tokom rata. Jednog vrućeg petka popodne u julu 1921. godine, radnik u DuPontovoj fabrici filmova ostavio je bačvu nitratnih pamučnih vlakana na doku prije odlaska s posla. Kada ju je ponovo 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, rastvarače i razrjeđivače za miješanje. Najveća prednost nitrocelulozne boje je što se brzo suši, u poređenju s prirodnom osnovnom bojom kojoj je potrebno sedmicu ili čak sedmice da se suši, nitroceluloznoj boji je potrebno samo 2 sata da se suši, što znatno povećava brzinu farbanja. Godine 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 rastvarače na bazi nafte, poput benzina, koji mogu oštetiti površinu boje, a naftni plin koji curi tokom dolijevanja goriva može ubrzati propadanje okolne površine boje.
Zamjena četkica pištoljima za prskanje kako bi se riješili neravnomjerni slojevi boje
Pored karakteristika same boje, i metoda farbanja je veoma važna za čvrstoću i trajnost površine boje. Upotreba pištolja za prskanje bila je važna prekretnica u historiji tehnologije farbanja. Pištolj za prskanje je u potpunosti uveden u oblast industrijskog farbanja 1923. godine, a u 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 medicinske oblasti. DeVilbiss je odnio očeve izume izvan medicinske oblasti i transformirao originalni atomizer u pištolj za prskanje za nanošenje boje.
U oblasti industrijskog farbanja, četke brzo zamjenjuju pištolji za prskanje. deVilbiss radi u oblasti atomizacije više od 100 godina i sada je lider u oblasti industrijskih pištolja za prskanje i medicinskih atomizera.
Od alkidnog do akrilnog, izdržljivije i jače
Tridesetih godina 20. stoljeća, u proces farbanja automobila uvedena je alkidna emajl boja, poznata kao alkidna emajl boja. Metalni dijelovi karoserije automobila prskani su ovom vrstom boje, a zatim sušeni u pećnici kako bi se formirao vrlo izdržljiv film boje. U poređenju s nitroceluloznim bojama, alkidne emajl boje se brže nanose, zahtijevajući samo 2 do 3 koraka u poređenju s 3 do 4 koraka za nitrocelulozne boje. Emajl boje se ne samo brzo suše, već su i otporne na rastvarače poput benzina.
Nedostatak alkidnih emajla je, međutim, što se boje sunčeve svjetlosti, a na sunčevoj svjetlosti film boje će se ubrzano oksidirati i boja će uskoro izblijedjeti i postati mutna, ponekad čak i u roku od nekoliko mjeseci. Uprkos njihovim nedostacima, alkidne smole nisu u potpunosti eliminirane i još uvijek su važan dio današnje tehnologije premazivanja. Termoplastične akrilne boje pojavile su se 1940-ih, znatno poboljšavajući dekorativnost i trajnost 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 nepovoljna karakteristika bila je prednost u to vrijeme jer je omogućavala uključivanje metalnih pahuljica u premaz. Akrilni lak je prskan s vrlo niskom početnom viskoznošću, što je omogućavalo da se metalne pahuljice spljošte i formiraju reflektirajući sloj, a zatim se viskoznost brzo povećavala kako bi se metalne pahuljice zadržale na mjestu. Tako je rođena metalik boja.
Vrijedi napomenuti da je u ovom periodu došlo do naglog napretka tehnologije akrilnih boja u Evropi. To je proizašlo iz ograničenja nametnutih evropskim zemljama Osovine nakon Drugog svjetskog rata, koja su ograničila upotrebu nekih hemijskih materijala u industrijskoj proizvodnji, poput nitroceluloze, sirovine potrebne za nitroceluloznu boju, koja se mogla koristiti za proizvodnju eksploziva. S ovim ograničenjem, kompanije u ovim zemljama počele su se fokusirati na tehnologiju emajliranih boja, razvijajući akrilni uretanski sistem boja. Kada su evropske boje ušle u Sjedinjene Američke Države 1980. godine, američki sistemi automobilskih boja bili su daleko od evropskih rivala.
Automatizirani proces fosfatiranja i elektroforeze za postizanje naprednog kvaliteta boje
Dvije decenije nakon Drugog svjetskog rata bile su period povećanja kvaliteta premaza za karoseriju. U to vrijeme u Sjedinjenim Državama, pored prevoza, automobili su imali i atribut poboljšanja društvenog statusa, pa su vlasnici automobila željeli da njihovi automobili izgledaju luksuznije, što je zahtijevalo da boja izgleda sjajnije i u ljepšim bojama.
Počevši od 1947. godine, automobilske kompanije su počele fosfatirati metalne površine prije farbanja, kao način poboljšanja prianjanja i otpornosti boje na koroziju. Prajmer je također promijenjen sa prskanja na uranjanje, što znači da se dijelovi karoserije umaču u bazen boje, čineći je ujednačenijom, a premaz sveobuhvatnijim, osiguravajući da se mogu farbati i teško dostupna mjesta poput šupljina.
Tokom 1950-ih, automobilske kompanije su otkrile da, iako se koristi metoda nanošenja uranjanjem, dio boje se ipak ispire u naknadnom procesu s rastvaračima, smanjujući efikasnost sprječavanja hrđe. Kako bi riješio ovaj problem, Ford je 1957. godine udružio snage s PPG-om pod vodstvom dr. Georgea Brewera. Pod vodstvom dr. Georgea Brewera, Ford i PPG su razvili metodu elektrohemijskog nanošenja premaza koja se danas često koristi.
Ford je potom 1961. godine osnovao prvu radionicu za anodno elektroforetsko farbanje na svijetu. Međutim, početna tehnologija je bila manjkava, te je PPG 1973. godine predstavio vrhunski katodni elektroforetski sistem premazivanja i odgovarajuće premaze.
Boja koja će trajati lijepo kako bi se smanjilo zagađenje kod boja na bazi vode
Sredinom i krajem 70-ih, svijest o uštedi energije i zaštiti okoliša koju je donijela naftna kriza također je imala veliki utjecaj na industriju boja. U 80-im godinama, zemlje su donijele nove propise o isparljivim organskim spojevima (VOC), što je akrilne premaze s visokim sadržajem VOC-a i slabom izdržljivošću učinilo neprihvatljivim za tržište. Osim toga, potrošači također očekuju da će efekti boje na karoseriji trajati najmanje 5 godina, što zahtijeva rješavanje pitanja trajnosti završnog sloja boje.
Sa prozirnim slojem laka kao zaštitnim slojem, unutrašnja boja ne mora biti tako debela kao prije, potreban je samo izuzetno tanak sloj u dekorativne svrhe. UV apsorberi se također dodaju sloju laka kako bi zaštitili pigmente u prozirnom sloju i prajmu, značajno povećavajući vijek trajanja prajmera i boje.
Tehnika farbanja je u početku skupa i uglavnom se koristi samo na modelima više klase. Također, trajnost prozirnog premaza bila je slaba te bi se ubrzo ljuštio i zahtijevao ponovno farbanje. Međutim, u narednoj deceniji, automobilska industrija i industrija boja radile su na poboljšanju tehnologije premazivanja, ne samo smanjenjem troškova već i razvojem novijih tretmana površine koji su dramatično poboljšali vijek trajanja prozirnog premaza.
Sve nevjerovatnija tehnologija slikanja
Budući trend razvoja premaza postaje sveprisutni, neki ljudi u industriji vjeruju da je tehnologija bez farbanja. Ova tehnologija je zaista prodrla u naše živote, a kućišta svakodnevnih i kućanskih aparata zapravo koriste tehnologiju bez farbanja. Kućišta se u procesu brizganja dodaju odgovarajuća boja metalnog praha na nano nivou, direktno formirajući kućišta sa briljantnim bojama i metalnom teksturom, koja više ne moraju biti farbana, što značajno smanjuje zagađenje nastalo farbanjem. Naravno, široko se koristi i u automobilima, kao što su obloge, rešetka, kućišta retrovizora itd.
Sličan princip se koristi u metalnom sektoru, što znači da će u budućnosti metalni materijali koji se koriste bez farbanja već imati zaštitni sloj ili čak sloj boje u fabrici. Ova tehnologija se trenutno koristi u vazduhoplovnom i vojnom sektoru, ali je još uvijek daleko od toga da bude dostupna za civilnu upotrebu, a nije moguće ponuditi širok spektar boja.
SažetakOd četkica do pištolja i robota, od prirodnih biljnih boja do visokotehnoloških hemijskih boja, od težnje za efikasnošću do težnje za kvalitetom i težnje za očuvanjem zdravlja okoliša, težnja ka tehnologiji farbanja u automobilskoj industriji nije stala, a stepen tehnologije postaje sve veći i viši. Farbari koji su nekada držali četke i radili u teškim uslovima ne bi očekivali da je današnja automobilska boja toliko napredna i da se još uvijek razvija. Budućnost će biti ekološki prihvatljivija, inteligentnija i efikasnija era.
Vrijeme objave: 20. avg. 2022.
