Když uvidíte auto, váš první dojem bude pravděpodobně barva karoserie. Mít krásný lesklý lak je dnes jedním ze základních standardů automobilové výroby. Ale před více než sto lety nebylo lakování auta snadným úkolem a bylo mnohem méně krásné než dnes. Jak se vyvíjel lak automobilů do dnešního rozsahu? Surley vám poví historii vývoje technologie lakování autolaků.
Deset sekund pro pochopení celého textu:
1,Lakvznikl v Číně, Západ vedl po průmyslové revoluci.
2, Barva přírodního základního materiálu schne pomalu, což ovlivňuje efektivitu procesu výroby automobilů, DuPont vynalezl rychleschnoucínitro barva.
3, Stříkací pistolenahrazuje štětce a poskytuje jednotnější nátěrový film.
4, Od alkydu po akrylPokračuje snaha o trvanlivost a rozmanitost.
5, Od "nástřiku" k "nanášení máčením"s lakovací lázní přichází neustálé sledování kvality laku k fosfátování a elektrolytickému nanášení.
6, Náhrada zabarva na vodní bázive snaze o ochranu životního prostředí.
7, Nyní i v budoucnu se technologie malování stále více vymyká představivosti,i bez barvy.
Hlavní role barvy je anti-aging
Většina lidí vnímá roli barvy tak, že dodává předmětům zářivé barvy, ale z hlediska průmyslové výroby je barva ve skutečnosti druhotnou potřebou; Hlavním účelem je ochrana proti korozi a stárnutí. Od raných dob kombinace železo-dřevo až po dnešní čistě kovovou bílou karoserii potřebuje karoserie jako ochrannou vrstvu barvu. Výzvy, kterým musí vrstva barvy čelit, jsou přirozené opotřebení, jako je slunce, písek a déšť, fyzické poškození, jako je škrábání, tření a kolize, a eroze, jako je sůl a zvířecí trus. V evoluci technologie lakování se tento proces pomalu vyvíjí stále účinnější a odolnější a krásnější povrchy karoserie, aby lépe čelila těmto výzvám.
Lak z Číny
Lak má velmi dlouhou historii a vedoucí postavení v technologii laků patřilo před průmyslovou revolucí Číně. Používání laku sahá až do neolitu a po období Válčících států řemeslníci používali tungový olej extrahovaný ze semen tungového stromu a přidávali přírodní surový lak k výrobě směsi barev, ačkoliv v té době byl lak luxusní zboží pro šlechtu. Po založení dynastie Ming začal Zhu Yuanzhang zakládat vládní lakýrnický průmysl a technologie barev se rychle rozvíjela. První čínské dílo o technologii barev, „Kniha malířství“, sestavil Huang Cheng, výrobce laků za dynastie Ming. Díky technickému rozvoji a vnitřnímu i zahraničnímu obchodu si lakýrnické zboží za dynastie Ming vyvinulo vyspělý systém řemeslného průmyslu.
Nejsofistikovanější barva tungového oleje dynastie Ming byla klíčem k výrobě lodí. Španělský učenec ze 16. století Mendoza zmínil v „Dějinách říše Velké Číny“, že čínské lodě potažené tungovým olejem měly dvojnásobnou životnost než evropské lodě.
V polovině 18. století Evropa konečně popraskala a ovládla technologii tungových olejových barev a postupně se formoval evropský průmysl barev. Surovina tungový olej, kromě toho, že se používala na lak, byla také důležitou surovinou pro další průmyslová odvětví, dosud monopolizovaná Čínou, a stala se důležitou průmyslovou surovinou pro dvě průmyslové revoluce až do počátku 20. století, kdy se tungové stromy přesadily. v Severní a Jižní Americe se formovala, což zlomilo čínský monopol na suroviny.
Sušení již netrvá až 50 dní
Na počátku 20. století se automobily stále vyráběly za použití přírodních základních barev, jako je lněný olej jako pojivo.
Dokonce i Ford, který byl průkopníkem výrobní linky na výrobu automobilů, používal pouze japonskou černou barvu téměř do extrému, aby dosáhl rychlosti výroby, protože schne nejrychleji, ale koneckonců je to stále přírodní základní materiál a vrstva barvy stále potřebuje více než týden na sušení.
Ve 20. letech 20. století DuPont pracoval na rychleschnoucí nitrocelulózové barvě (aka nitrocelulózové barvě), která vyvolávala úsměvy výrobců automobilů, kteří již nemuseli pracovat na autech s tak dlouhými cykly lakování.
V roce 1921 byl DuPont již lídrem ve výrobě dusičnanových filmů, protože se obrátil na nevýbušné produkty na bázi nitrocelulózy, aby absorboval zařízení s obrovskou kapacitou, která vybudoval během války. Jednoho horkého pátečního odpoledne v červenci 1921 nechal dělník ve filmové továrně DuPont před odchodem z práce na doku sud s nitrátovými bavlněnými vlákny. Když jej v pondělí ráno znovu otevřel, zjistil, že kbelík se proměnil v čirou viskózní kapalinu, která se později stala základem pro nitrocelulózovou barvu. V roce 1924 DuPont vyvinul nitrocelulózovou barvu DUCO, která jako hlavní surovinu používala nitrocelulózu a k jejímu smíchání přidala syntetické pryskyřice, změkčovadla, rozpouštědla a ředidla. Největší výhodou nitrocelulózové barvy je, že rychle schne, ve srovnání s barvou na přírodní bázi, která schne týden nebo dokonce týdny, schnutí nitrocelulózové barvy trvá pouze 2 hodiny, což výrazně zvyšuje rychlost lakování. v roce 1924 používaly téměř všechny výrobní linky General Motors nitrocelulózovou barvu Duco.
Nitrocelulózová barva má přirozeně své nevýhody. Při stříkání ve vlhkém prostředí fólie snadno zbělá a ztratí svůj lesk. Vytvořený povrch laku má špatnou odolnost proti korozi vůči rozpouštědlům na bázi ropy, jako je benzín, který může poškodit povrch laku, a ropný plyn, který uniká během doplňování paliva, může urychlit zhoršování stavu okolního povrchu laku.
Výměna štětců za stříkací pistole pro vyřešení nerovných vrstev laku
Kromě vlastností samotné barvy je pro pevnost a odolnost povrchu laku velmi důležitý i způsob lakování. Použití stříkacích pistolí bylo důležitým milníkem v historii technologie lakování. Stříkací pistole byla plně zavedena do oblasti průmyslového lakování v roce 1923 a do automobilového průmyslu v roce 1924.
Rodina DeVilbiss tak založila DeVilbiss, světově uznávanou společnost specializující se na atomizační technologie. Později se narodil syn Alana DeVilbisse, Tom DeVilbiss. Syn Dr. Alana DeVilbisse, Tom DeVilbiss, posunul vynález svého otce za hranice medicíny. DeVilbiss přenesl vynálezy svého otce za hranice medicíny a přeměnil původní atomizér na stříkací pistoli pro nanášení barev.
V oblasti průmyslového lakování štětce rychle zastarávají stříkací pistole. deVilbiss působí v oblasti atomizace již více než 100 let a nyní je lídrem v oblasti průmyslových stříkacích pistolí a lékařských atomizérů.
Od alkydu po akryl, odolnější a pevnější
Ve 30. letech 20. století byla do procesu lakování automobilů zavedena emailová barva s alkydovou pryskyřicí, označovaná jako alkydová emailová barva. Kovové části karoserie vozu byly nastříkány tímto typem laku a následně vysušeny v peci na velmi odolný lakový film. Ve srovnání s nitrocelulózovými barvami se alkydové emailové barvy nanášejí rychleji, vyžadují pouze 2 až 3 kroky ve srovnání se 3 až 4 kroky u nitrocelulózových barev. Emailové barvy nejen rychle schnou, ale jsou také odolné vůči rozpouštědlům, jako je benzín.
Nevýhodou alkydových emailů je však to, že se bojí slunečního záření a na slunci dojde k oxidaci nátěrového filmu zrychlenou rychlostí a barva brzy vybledne a zmatní, někdy může tento proces trvat i několik měsíců. . Přes své nevýhody nebyly alkydové pryskyřice zcela odstraněny a jsou stále důležitou součástí dnešní technologie povlakování. Termoplastické akrylové barvy se objevily ve 40. letech 20. století, což výrazně zlepšilo dekorativní a trvanlivost povrchové úpravy, a v roce 1955 začala General Motors lakovat auta novou akrylovou pryskyřicí. Reologie této barvy byla jedinečná a vyžadovala nástřik při nízkém obsahu pevných látek, což vyžadovalo více vrstev. Tato zdánlivě nevýhodná vlastnost byla v té době výhodou, protože umožňovala zahrnutí kovových vloček do povlaku. Akrylový lak byl nastříkán s velmi nízkou počáteční viskozitou, což umožnilo zploštění kovových vloček, aby vytvořily reflexní vrstvu, a poté se viskozita rychle zvýšila, aby držela kovové vločky na místě. Tak se zrodil metalický lak.
Stojí za zmínku, že v tomto období došlo v Evropě k náhlému pokroku v technologii akrylových barev. Vyplynulo to z omezení uvalených na země evropské osy po 2. světové válce, která omezila použití některých chemických materiálů v průmyslové výrobě, jako je nitrocelulóza, surovina potřebná pro nitrocelulózové barvy, které lze použít k výrobě výbušnin. S tímto omezením se společnosti v těchto zemích začaly zaměřovat na technologii smaltovaných barev a vyvinuly systém akrylových uretanových barev. když evropské barvy vstoupily do Spojených států v roce 1980, americké automobilové lakovací systémy byly daleko od evropských rivalů.
Automatizovaný proces fosfátování a elektroforézy pro dosažení pokročilé kvality laku
Dvě desetiletí po druhé světové válce byla obdobím zvýšené kvality laků karoserie. V této době ve Spojených státech měla auta kromě dopravy také atribut zlepšování společenského postavení, takže majitelé aut chtěli, aby jejich auta vypadala luxusněji, což vyžadovalo, aby lak vypadal lesklejší a v krásnějších barvách.
Počínaje rokem 1947 začaly automobilky fosfátovat kovové povrchy před lakováním jako způsob, jak zlepšit přilnavost a odolnost laku proti korozi. Základní nátěr byl také změněn ze spreje na lakování máčením, což znamená, že části karoserie jsou ponořeny do kaluže barvy, čímž je jednotnější a povlak komplexnější, což zajišťuje, že lze natírat i těžko dostupná místa, jako jsou dutiny. .
V 50. letech 20. století automobilky zjistily, že ačkoliv se používala metoda nanášení máčením, část barvy se v následném procesu stále smyje rozpouštědly, což snižuje účinnost prevence koroze. K vyřešení tohoto problému spojil Ford v roce 1957 své síly s PPG pod vedením Dr. George Brewera. Pod vedením Dr. George Brewera vyvinuly Ford a PPG metodu elektrolytického nanášení, která se nyní běžně používá.
Ford pak v roce 1961 založil první anodickou elektroforetickou lakovnu na světě. Počáteční technologie však byla chybná a společnost PPG představila v roce 1973 vynikající katodický elektroforetický lakovací systém a odpovídající povlaky.
Barva, aby vydržela krásná, aby se snížilo znečištění u vodou ředitelných barev
V polovině až koncem 70. let mělo povědomí o úsporách energie a ochraně životního prostředí, které přinesla ropná krize, také velký dopad na průmysl nátěrových hmot. V 80. letech země uzákonily nové předpisy pro těkavé organické sloučeniny (VOC), díky nimž byly akrylové nátěry s vysokým obsahem VOC a nízkou trvanlivostí pro trh nepřijatelné. Kromě toho spotřebitelé také očekávají, že účinky laku na karoserii vydrží minimálně 5 let, což vyžaduje řešit odolnost laku.
U vrstvy transparentního laku jako ochranné vrstvy nemusí být vnitřní barevný nátěr tak silný jako dříve, pro dekorativní účely stačí pouze extrémně tenká vrstva. Do vrstvy laku se také přidávají UV absorbéry pro ochranu pigmentů v transparentní vrstvě a základním nátěru, čímž se výrazně prodlužuje životnost základního nátěru a barevného nátěru.
Technika malování je zpočátku nákladná a obecně se používá pouze u špičkových modelů. Také životnost čirého laku byla špatná a brzy se odlupoval a vyžadoval přelakování. V následujícím desetiletí však automobilový průmysl a průmysl laků pracovaly na zlepšení technologie lakování, a to nejen snížením nákladů, ale také vývojem novějších povrchových úprav, které dramaticky zlepšily životnost čirého laku.
Stále úžasnější technologie malování
Budoucí trend hlavního proudu vývoje povlaků, někteří lidé v oboru věří, že technologie bez lakování. Tato technologie skutečně pronikla do našich životů a skořápky každodenních domácích spotřebičů skutečně používaly technologii bez lakování. Skořápky přidávají odpovídající barvu nanoúrovňového kovového prášku v procesu vstřikování, čímž přímo tvoří skořápky s brilantními barvami a kovovou texturou, které již není třeba vůbec natírat, což výrazně snižuje znečištění produkované lakováním. Přirozeně je také široce používán v automobilech, jako je obložení, mřížka chladiče, pláště zpětných zrcátek atd.
Podobný princip se používá v odvětví kovů, což znamená, že v budoucnu budou mít kovové materiály, které se používají bez lakování, již z výroby ochrannou vrstvu nebo dokonce barevnou vrstvu. Tato technologie se v současné době používá v leteckém a vojenském sektoru, ale pro civilní použití má ještě daleko a není možné nabídnout širokou škálu barev.
Shrnutí: Od štětců přes pistole po roboty, od přírodních rostlinných barev po high-tech chemické barvy, od snahy o efektivitu přes snahu o kvalitu až po snahu o ochranu životního prostředí, snaha o technologii lakování v automobilovém průmyslu se nezastavila a stupeň technologie je stále vyšší a vyšší. Malíři, kteří dříve drželi štětce a pracovali v drsném prostředí, by nečekali, že dnešní autolaky jsou tak pokročilé a stále se vyvíjejí. Budoucnost bude ekologičtější, inteligentnější a efektivnější.
Čas odeslání: 20. srpna 2022
