Когда вы видите автомобиль, вашим первым впечатлением, вероятно, будет цвет кузова. Сегодня наличие красивой блестящей краски является одним из основных стандартов для автомобильного производства. Но более ста лет назад покраска автомобиля была непростой задачей, и она была гораздо менее красивой, чем сегодня. Как автомобильная краска развивалась до сегодняшних масштабов? Сурли расскажет вам историю развития технологии нанесения автомобильных красок.
Десять секунд, чтобы понять полный текст:
1,Лакзародился в Китае, Запад возглавил его после промышленной революции.
2. Краска на основе натурального базового материала высыхает медленно, что влияет на эффективность процесса производства автомобилей. Компания DuPont изобрела быстросохнущую краску.нитрокраска.
3, Пистолеты-распылителизаменяет кисти, обеспечивая более равномерную пленку краски.
4, От алкида до акрила, продолжается стремление к долговечности и разнообразию.
5, От «распыления» до «покрытия погружением»с лакокрасочной ванной постоянное стремление к качеству краски теперь доходит до фосфатирования и электроосаждения.
6, Замена накраска на водной основев целях защиты окружающей среды.
7. Сейчас и в будущем технология покраски все больше выходит за рамки воображения,даже без краски.
Основная роль краски – антивозрастная.
Большинство людей воспринимают роль краски как придание предметам ярких цветов, но с точки зрения промышленного производства цвет на самом деле является вторичной потребностью; ржавчина и антистарение являются основной целью. С первых дней сочетания железа и дерева до чистого металлического белого кузова сегодня кузов автомобиля нуждается в краске в качестве защитного слоя. Проблемы, с которыми сталкивается слой краски, - это естественный износ, такой как солнце, песок и дождь, физические повреждения, такие как царапины, трение и столкновения, и эрозия, такая как соль и животные экскременты. В ходе эволюции технологии окраски процесс постепенно разрабатывает все более эффективные, долговечные и красивые оболочки для кузова, чтобы лучше справляться с этими проблемами.
Лак из Китая
Лак имеет очень долгую историю, и, как ни стыдно, лидирующее положение в технологии лакирования принадлежало Китаю до промышленной революции. Использование лака восходит к эпохе неолита, а после периода Воюющих царств мастера использовали тунговое масло, извлеченное из семян тунгового дерева, и добавляли натуральный сырой лак для приготовления смеси красок, хотя в то время лак был предметом роскоши для знати. После установления династии Мин Чжу Юаньчжан начал создавать государственную лаковую промышленность, и технология лакирования быстро развивалась. Первый китайский труд по технологии лакирования, «Книга живописи», был составлен Хуан Чэном, мастером лакирования в династии Мин. Благодаря техническому развитию и внутренней и внешней торговле, лакирование развилось в зрелую систему ремесленной промышленности в династии Мин.
Самая сложная краска из тунгового масла династии Мин была ключом к судостроению. Испанский ученый шестнадцатого века Мендоса упоминал в «Истории Великой Китайской империи», что китайские корабли, покрытые тунговым маслом, имели срок службы в два раза больше, чем европейские корабли.
В середине XVIII века Европа наконец-то взломала и освоила технологию тунгового масла, и постепенно сформировалась европейская лакокрасочная промышленность. Сырье тунговое масло, помимо использования для лака, также было важным сырьем для других отраслей промышленности, все еще монополизированных Китаем, и стало важным промышленным сырьем для двух промышленных революций до начала XX века, когда оформились тунговые деревья, пересаженные в Северную и Южную Америку, что разрушило монополию Китая на сырье.
Сушка больше не занимает до 50 дней
В начале 20 века автомобили по-прежнему производились с использованием в качестве связующего вещества натуральных базовых красок, таких как льняное масло.
Даже Ford, который первым применил конвейерную линию для сборки автомобилей, использовал исключительно японскую черную краску практически в экстремальных условиях, чтобы ускорить производство, поскольку она высыхает быстрее всего, но, в конце концов, это все еще краска на основе натурального материала, и слою краски все равно требуется больше недели, чтобы высохнуть.
В 1920-х годах компания DuPont работала над быстросохнущей нитроцеллюлозной краской (она же нитроцеллюлозная краска), которая радовала автопроизводителей, поскольку им больше не приходилось работать с автомобилями с такими длительными циклами покраски.
К 1921 году компания DuPont уже была лидером в производстве нитратных кинопленок, поскольку она обратилась к невзрывчатым продуктам на основе нитроцеллюлозы, чтобы поглотить огромные мощности, которые она построила во время войны. В жаркий пятничный полдень в июле 1921 года рабочий на кинофабрике DuPont оставил бочку с нитратным хлопковым волокном на причале, прежде чем уйти с работы. Когда он снова открыл ее в понедельник утром, он обнаружил, что ведро превратилось в прозрачную вязкую жидкость, которая позже станет основой для нитроцеллюлозной краски. В 1924 году компания DuPont разработала нитроцеллюлозную краску DUCO, используя нитроцеллюлозу в качестве основного сырья и добавляя синтетические смолы, пластификаторы, растворители и разбавители для ее смешивания. Самым большим преимуществом нитроцеллюлозной краски является то, что она быстро сохнет, по сравнению с натуральной базовой краской, которая сохнет неделю или даже недели, нитроцеллюлозная краска сохнет всего 2 часа, что значительно увеличивает скорость покраски. В 1924 году почти все производственные линии General Motors использовали нитроцеллюлозную краску Duco.
Конечно, нитроцеллюлозная краска имеет свои недостатки. При распылении во влажной среде пленка легко побелеет и потеряет блеск. Образованная поверхность краски имеет плохую коррозионную стойкость к нефтяным растворителям, таким как бензин, которые могут повредить поверхность краски, а масляный газ, который просачивается во время заправки, может ускорить ухудшение окружающей поверхности краски.
Замена кистей на краскопульты для решения проблемы неравномерного нанесения слоя краски
Помимо характеристик самой краски, метод окраски также очень важен для прочности и долговечности окрашенной поверхности. Использование краскопультов стало важной вехой в истории технологии окраски. Краскопульт был полностью внедрен в область промышленной окраски в 1923 году, а в автомобильной промышленности — в 1924 году.
Семья ДеВилбисс основала DeVilbiss, всемирно известную компанию, специализирующуюся на технологии распыления. Позже родился сын Алана ДеВилбисса, Том ДеВилбисс. Сын доктора Алана ДеВилбисса, Том ДеВилбисс, вывел изобретение отца за пределы медицинской сферы. ДеВилбисс вывел изобретения отца за пределы медицинской сферы и превратил оригинальный распылитель в пистолет-распылитель для нанесения краски.
В сфере промышленной покраски кисти быстро вытесняются распылителями. Компания deVilbiss работает в области распыления более 100 лет и в настоящее время является лидером в области промышленных распылителей и медицинских распылителей.
От алкида до акрила, более прочный и долговечный
В 1930-х годах в процесс покраски автомобилей была введена краска на основе алкидной смолы, называемая алкидной эмалевой краской. Металлические части кузова автомобиля покрывались этим типом краски, а затем высушивались в печи для формирования очень прочной пленки краски. По сравнению с нитроцеллюлозными красками, алкидные эмалевые краски наносятся быстрее, требуя всего 2–3 этапа по сравнению с 3–4 этапами для нитроцеллюлозных красок. Эмалевые краски не только быстро сохнут, но и устойчивы к растворителям, таким как бензин.
Однако недостатком алкидных эмалей является то, что они боятся солнечного света, а на солнце пленка краски будет окисляться ускоренными темпами, и цвет вскоре выцветет и станет тусклым, иногда этот процесс может занять всего несколько месяцев. Несмотря на свои недостатки, алкидные смолы не были полностью устранены и по-прежнему являются важной частью современной технологии нанесения покрытий. Термопластичные акриловые краски появились в 1940-х годах, значительно улучшив декоративность и долговечность отделки, а в 1955 году General Motors начала красить автомобили новой акриловой смолой. Реология этой краски была уникальной и требовала распыления при низком содержании твердых веществ, что требовало нанесения нескольких слоев. Эта, казалось бы, невыгодная характеристика была преимуществом в то время, поскольку позволяла включать в покрытие металлические чешуйки. Акриловый лак распылялся с очень низкой начальной вязкостью, что позволяло металлическим чешуйкам сплющиваться, образуя отражающий слой, а затем вязкость быстро увеличивалась, чтобы удерживать металлические чешуйки на месте. Так родилась металлическая краска.
Стоит отметить, что в этот период в Европе произошел внезапный прогресс в технологии акриловых красок. Это было обусловлено ограничениями, наложенными на европейские страны Оси после Второй мировой войны, которые ограничивали использование некоторых химических материалов в промышленном производстве, таких как нитроцеллюлоза, сырье, необходимое для нитроцеллюлозной краски, которая могла использоваться для изготовления взрывчатых веществ. С этим ограничением компании в этих странах начали сосредотачиваться на технологии эмалевых красок, разрабатывая систему акрило-уретановых красок. Когда европейские краски появились в Соединенных Штатах в 1980 году, американские системы автомобильных красок были далеки от европейских конкурентов.
Автоматизированный процесс фосфатирования и электрофореза для достижения улучшенного качества окраски
Два десятилетия после Второй мировой войны стали периодом повышения качества кузовных покрытий. В это время в Соединенных Штатах, помимо средств передвижения, автомобили также имели атрибут повышения социального статуса, поэтому владельцы автомобилей хотели, чтобы их машины выглядели более престижно, для чего требовалось, чтобы краска выглядела более блестящей и имела более красивые цвета.
Начиная с 1947 года, автомобильные компании начали фосфатировать металлические поверхности перед покраской, чтобы улучшить адгезию и коррозионную стойкость краски. Грунтовка также была изменена с распыления на покрытие погружением, что означает, что детали кузова окунаются в ванну с краской, что делает ее более однородной, а покрытие более всеобъемлющим, гарантируя, что труднодоступные места, такие как полости, также могут быть окрашены.
В 1950-х годах автомобильные компании обнаружили, что, хотя метод покрытия погружением использовался, часть краски все равно смывается в последующем процессе растворителями, что снижает эффективность предотвращения ржавчины. Чтобы решить эту проблему, в 1957 году Ford объединил усилия с PPG под руководством доктора Джорджа Брюэра. Под руководством доктора Джорджа Брюэра Ford и PPG разработали метод электроосаждения покрытия, который сейчас широко используется.
Затем в 1961 году компания Ford основала первый в мире цех по анодной электрофоретической окраске. Однако первоначальная технология была несовершенной, и в 1973 году компания PPG представила усовершенствованную систему катодного электрофоретического покрытия и соответствующие покрытия.
Краска на водной основе для долговременной красоты и снижения загрязнения окружающей среды
В середине-конце 70-х годов осознание необходимости экономии энергии и защиты окружающей среды, вызванное нефтяным кризисом, также оказало большое влияние на лакокрасочную промышленность. В 80-х годах страны приняли новые правила по летучим органическим соединениям (ЛОС), которые сделали акриловые лакокрасочные покрытия с высоким содержанием ЛОС и слабой прочностью неприемлемыми для рынка. Кроме того, потребители также ожидают, что эффект от окраски кузова будет сохраняться не менее 5 лет, что требует решения проблемы прочности лакокрасочного покрытия.
С прозрачным слоем лака в качестве защитного слоя внутренняя цветная краска не должна быть такой толстой, как раньше, для декоративных целей требуется только чрезвычайно тонкий слой. В слой лака также добавляются УФ-поглотители для защиты пигментов в прозрачном слое и грунтовке, что значительно увеличивает срок службы грунтовки и цветной краски.
Техника покраски изначально является дорогостоящей и обычно используется только на моделях высокого класса. Кроме того, долговечность прозрачного покрытия была низкой, и оно вскоре отслаивалось и требовало перекраски. Однако в последующее десятилетие автомобильная промышленность и лакокрасочная промышленность работали над улучшением технологии покрытия, не только за счет снижения стоимости, но и за счет разработки новых методов обработки поверхности, которые значительно увеличивали срок службы прозрачного покрытия.
Все более удивительная технология покраски
Будущее покрытие основной тенденции развития, некоторые люди в отрасли считают, что технология без покраски. Эта технология фактически проникла в нашу жизнь, и оболочки повседневной бытовой техники фактически использовали технологию без покраски. Оболочки добавляют соответствующий цвет наноуровня металлического порошка в процессе литья под давлением, непосредственно формируя оболочки с яркими цветами и металлической текстурой, которые больше не нужно красить вообще, что значительно снижает загрязнение, производимое покраской. Естественно, он также широко используется в автомобилях, таких как отделка, решетка радиатора, оболочки зеркал заднего вида и т. д.
Похожий принцип используется в металлургическом секторе, а это значит, что в будущем металлические материалы, которые используются без покраски, будут иметь защитный слой или даже цветной слой уже на заводе. Эта технология в настоящее время используется в аэрокосмической и военной отраслях, но она пока далека от доступности для гражданского использования, и не позволяет предложить широкую гамму цветов.
Краткое содержание: От кистей до пистолетов и роботов, от натуральной растительной краски до высокотехнологичной химической краски, от стремления к эффективности до стремления к качеству и к охране окружающей среды, стремление к технологии окраски в автомобильной промышленности не прекращалось, и уровень технологии становился все выше и выше. Маляры, которые раньше держали кисти и работали в суровых условиях, не ожидали, что сегодняшняя автомобильная краска будет настолько продвинутой и все еще будет развиваться. Будущее будет более экологически чистой, разумной и эффективной эрой.
Время публикации: 20-авг-2022
