Όταν βλέπετε ένα αυτοκίνητο, η πρώτη σας εντύπωση πιθανότατα θα ήταν το χρώμα του αμαξώματος. Σήμερα, το να έχεις ένα όμορφο γυαλιστερό χρώμα είναι ένα από τα βασικά πρότυπα για την κατασκευή αυτοκινήτων. Αλλά πριν από περισσότερα από εκατό χρόνια, το βάψιμο ενός αυτοκινήτου δεν ήταν εύκολη υπόθεση και ήταν πολύ λιγότερο όμορφο από ό,τι είναι σήμερα. Πώς εξελίχθηκε η βαφή αυτοκινήτου στο βαθμό που έχει σήμερα; Ο Surley θα σας πει την ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας επίστρωσης βαφής αυτοκινήτου.
Δέκα δευτερόλεπτα για να κατανοήσετε το πλήρες κείμενο:
1,Βερνίκιπροέρχεται από την Κίνα, η Δύση ηγήθηκε μετά τη βιομηχανική επανάσταση.
2, Το χρώμα του φυσικού υλικού βάσης στεγνώνει αργά, επηρεάζοντας την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας κατασκευής αυτοκινήτων, η DuPont επινόησε το γρήγορο στέγνωμανίτρο βαφή.
3, Πιστόλια ψεκασμούαντικαθιστά τα πινέλα, δίνοντας πιο ομοιόμορφη μεμβράνη βαφής.
4, Από αλκυδικό σε ακρυλικό, η επιδίωξη της αντοχής και της ποικιλομορφίας είναι σε εξέλιξη.
5, Από το "ψεκασμό" στο "dip coating"με λουτρό λάκας, η συνεχής επιδίωξη της ποιότητας του χρώματος έρχεται τώρα σε φωσφοροποίηση και ηλεκτροαπόθεση.
6, Αντικατάσταση μεβαφή με βάση το νερόγια την επιδίωξη της προστασίας του περιβάλλοντος.
7, Τώρα και στο μέλλον, η τεχνολογία ζωγραφικής γίνεται όλο και πιο πέρα από κάθε φαντασία,ακόμα και χωρίς μπογιά.
Ο κύριος ρόλος της βαφής είναι η αντιγήρανση
Η αντίληψη των περισσότερων ανθρώπων για το ρόλο της βαφής είναι να δίνει στα αντικείμενα λαμπερά χρώματα, αλλά από την άποψη της βιομηχανικής κατασκευής, το χρώμα είναι στην πραγματικότητα μια δευτερεύουσα ανάγκη. η σκουριά και η αντιγήρανση είναι ο κύριος σκοπός. Από τις πρώτες μέρες του συνδυασμού σιδήρου-ξύλου μέχρι το καθαρό μεταλλικό λευκό σώμα του σήμερα, το αμάξωμα του αυτοκινήτου χρειάζεται βαφή ως προστατευτικό στρώμα. Οι προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπίσει το στρώμα βαφής είναι η φυσική φθορά όπως ο ήλιος, η άμμος και η βροχή, οι φυσικές βλάβες όπως το ξύσιμο, το τρίψιμο και η σύγκρουση και η διάβρωση όπως το αλάτι και τα περιττώματα ζώων. Στην εξέλιξη της τεχνολογίας βαφής, η διαδικασία αναπτύσσεται σιγά-σιγά όλο και πιο αποτελεσματικά και ανθεκτικά και όμορφα δέρματα ώστε το αμάξωμα να ανταποκρίνεται καλύτερα σε αυτές τις προκλήσεις.
Λάκα από την Κίνα
Η λάκα έχει πολύ μεγάλη ιστορία και, δυστυχώς, η ηγετική θέση στην τεχνολογία της λάκας ανήκε στην Κίνα πριν από τη Βιομηχανική Επανάσταση. Η χρήση της λάκας χρονολογείται από τη νεολιθική εποχή και μετά την περίοδο των εμπόλεμων κρατών, οι τεχνίτες χρησιμοποιούσαν λάδι tung που εξάγεται από τους σπόρους του δέντρου tung και πρόσθεταν φυσική ακατέργαστη λάκα για να φτιάξουν ένα μείγμα χρωμάτων, αν και εκείνη την εποχή η λάκα ήταν ένα είδος πολυτελείας για τους ευγενείς. Μετά την ίδρυση της δυναστείας των Μινγκ, ο Zhu Yuanzhang άρχισε να δημιουργεί μια κυβερνητική βιομηχανία λάκας και η τεχνολογία βαφής αναπτύχθηκε γρήγορα. Το πρώτο κινεζικό έργο για την τεχνολογία βαφής, «The Book of Painting», συντάχθηκε από τον Huang Cheng, κατασκευαστή λακ στη δυναστεία Μινγκ. Χάρη στην τεχνική ανάπτυξη και το εσωτερικό και εξωτερικό εμπόριο, τα βερνίκια είχαν αναπτύξει ένα ώριμο σύστημα βιοτεχνίας στη Δυναστεία Μινγκ.
Η πιο εξελιγμένη λαδομπογιά tung της δυναστείας των Μινγκ ήταν το κλειδί για την κατασκευή πλοίων. Ο Ισπανός μελετητής του δέκατου έκτου αιώνα Μεντόζα ανέφερε στην «Ιστορία της Μεγάλης Κίνας Αυτοκρατορίας» ότι τα κινεζικά πλοία επικαλυμμένα με λάδι tung είχαν διπλάσια διάρκεια ζωής από τα ευρωπαϊκά πλοία.
Στα μέσα του 18ου αιώνα, η Ευρώπη τελικά έσπασε και κατέκτησε την τεχνολογία της λαδομπογιής tung και η ευρωπαϊκή βιομηχανία χρωμάτων διαμορφώθηκε σταδιακά. Η πρώτη ύλη tung oil, εκτός από τη χρήση της για λάκα, ήταν επίσης σημαντική πρώτη ύλη για άλλες βιομηχανίες, που εξακολουθούσαν να μονοπωλούνται από την Κίνα, και έγινε σημαντική βιομηχανική πρώτη ύλη για τις δύο βιομηχανικές επαναστάσεις μέχρι τις αρχές του 20ου αιώνα, όταν τα δέντρα tung μεταφυτεύονται στη Βόρεια και Νότια Αμερική διαμορφώθηκε, γεγονός που έσπασε το μονοπώλιο των πρώτων υλών της Κίνας.
Το στέγνωμα δεν διαρκεί πλέον έως και 50 ημέρες
Στις αρχές του 20ου αιώνα, τα αυτοκίνητα εξακολουθούσαν να κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας φυσικά βασικά χρώματα όπως το λινέλαιο ως συνδετικό.
Ακόμη και η Ford, η οποία πρωτοστάτησε στη γραμμή παραγωγής για την κατασκευή αυτοκινήτων, χρησιμοποίησε μόνο ιαπωνική μαύρη βαφή σχεδόν στα άκρα για να επιδιώξει την ταχύτητα κατασκευής επειδή στεγνώνει πιο γρήγορα, αλλά τελικά εξακολουθεί να είναι ένα φυσικό χρώμα βάσης και το στρώμα βαφής ακόμα χρειάζεται περισσότερο από μια εβδομάδα για να στεγνώσει.
Στη δεκαετία του 1920, η DuPont εργάστηκε σε ένα χρώμα νιτροκυτταρίνης που στεγνώνει γρήγορα (γνωστό και ως βαφή νιτροκυτταρίνης) που έκανε τις αυτοκινητοβιομηχανίες να χαμογελούν, χωρίς να χρειάζεται πλέον να εργάζονται σε αυτοκίνητα με τόσο μεγάλους κύκλους βαφής.
Μέχρι το 1921, η DuPont ήταν ήδη ηγέτης στην κατασκευή ταινιών ταινιών με νιτρικά άλατα, καθώς στράφηκε σε μη εκρηκτικά προϊόντα με βάση τη νιτροκυτταρίνη για να απορροφήσει τις εγκαταστάσεις τεράστιας χωρητικότητας που είχε κατασκευάσει κατά τη διάρκεια του πολέμου. Ένα ζεστό απόγευμα Παρασκευής τον Ιούλιο του 1921, ένας εργαζόμενος σε ένα εργοστάσιο ταινιών DuPont άφησε ένα βαρέλι με ίνες βαμβακιού νιτρικού άλατος στην αποβάθρα πριν φύγει από τη δουλειά. Όταν το άνοιξε ξανά το πρωί της Δευτέρας, διαπίστωσε ότι ο κάδος είχε μετατραπεί σε ένα διαυγές, παχύρρευστο υγρό που αργότερα θα γινόταν η βάση για το χρώμα νιτροκυτταρίνης. Το 1924, η DuPont ανέπτυξε το χρώμα νιτροκυτταρίνης DUCO, χρησιμοποιώντας νιτροκυτταρίνη ως κύρια πρώτη ύλη και προσθέτοντας συνθετικές ρητίνες, πλαστικοποιητές, διαλύτες και αραιωτικά για την ανάμειξή της. Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα του χρώματος νιτροκυτταρίνης είναι ότι στεγνώνει γρήγορα, σε σύγκριση με το φυσικό χρώμα βάσης που χρειάζεται μια εβδομάδα ή και εβδομάδες για να στεγνώσει, το χρώμα νιτροκυτταρίνης διαρκεί μόνο 2 ώρες για να στεγνώσει, αυξάνοντας σημαντικά την ταχύτητα βαφής. το 1924, σχεδόν όλες οι γραμμές παραγωγής της General Motors χρησιμοποιούσαν βαφή νιτροκυτταρίνης Duco.
Φυσικά, η βαφή νιτροκυτταρίνης έχει τα μειονεκτήματά της. Εάν ψεκαστεί σε υγρό περιβάλλον, η μεμβράνη θα ασπρίσει εύκολα και θα χάσει τη λάμψη της. Η διαμορφωμένη επιφάνεια βαφής έχει χαμηλή αντοχή στη διάβρωση σε διαλύτες με βάση το πετρέλαιο, όπως η βενζίνη, που μπορεί να βλάψει την επιφάνεια του χρώματος και το αέριο λαδιού που διαρρέει κατά τον ανεφοδιασμό μπορεί να επιταχύνει τη φθορά της γύρω επιφάνειας βαφής.
Αντικατάσταση πινέλων με πιστόλια ψεκασμού για επίλυση ανομοιόμορφων στρώσεων βαφής
Εκτός από τα χαρακτηριστικά του ίδιου του χρώματος, η μέθοδος βαφής είναι επίσης πολύ σημαντική για την αντοχή και την ανθεκτικότητα της βαφής. Η χρήση πιστολιών ψεκασμού ήταν ένα σημαντικό ορόσημο στην ιστορία της τεχνολογίας ζωγραφικής. Το πιστόλι ψεκασμού εισήχθη πλήρως στον τομέα της βιομηχανικής βαφής το 1923 και στην αυτοκινητοβιομηχανία το 1924.
Η οικογένεια DeVilbiss ίδρυσε έτσι την DeVilbiss, μια παγκοσμίου φήμης εταιρεία που ειδικεύεται στην τεχνολογία ατομοποίησης. Αργότερα, γεννήθηκε ο γιος του Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss. Ο γιος του Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, πήγε την εφεύρεση του πατέρα του πέρα από τον ιατρικό τομέα. Ο DeVilbiss πήγε τις εφευρέσεις του πατέρα του πέρα από τον ιατρικό τομέα και μετέτρεψε τον αρχικό ατμοποιητή σε πιστόλι ψεκασμού για εφαρμογή βαφής.
Στον τομέα της βιομηχανικής βαφής, τα πινέλα γίνονται γρήγορα απαρχαιωμένα από τα πιστόλια ψεκασμού. Η deVilbiss εργάζεται στον τομέα του ψεκασμού για περισσότερα από 100 χρόνια και τώρα είναι ο ηγέτης στον τομέα των βιομηχανικών πιστολιών ψεκασμού και των ιατρικών ψεκαστών.
Από αλκυδικό έως ακρυλικό, πιο ανθεκτικό και πιο δυνατό
Στη δεκαετία του 1930, το χρώμα σμάλτου από αλκυδική ρητίνη, που αναφέρεται ως βαφή σμάλτου αλκυδικής ρητίνης, εισήχθη στη διαδικασία βαφής αυτοκινήτων. Τα μεταλλικά μέρη του αμαξώματος του αυτοκινήτου ψεκάστηκαν με αυτό το είδος βαφής και στη συνέχεια στέγνωσαν σε φούρνο για να σχηματίσουν ένα πολύ ανθεκτικό φιλμ βαφής. Σε σύγκριση με τα χρώματα νιτροκυτταρίνης, τα χρώματα αλκυδικού σμάλτου εφαρμόζονται πιο γρήγορα, απαιτώντας μόνο 2 έως 3 βήματα σε σύγκριση με 3 έως 4 βήματα για τα χρώματα νιτροκυτταρίνης. Τα χρώματα σμάλτου όχι μόνο στεγνώνουν γρήγορα, αλλά είναι επίσης ανθεκτικά σε διαλύτες όπως η βενζίνη.
Το μειονέκτημα των αλκυδικών σμάλτων, ωστόσο, είναι ότι φοβούνται το φως του ήλιου και στο φως του ήλιου η μεμβράνη βαφής θα οξειδωθεί με επιταχυνόμενο ρυθμό και το χρώμα σύντομα θα ξεθωριάσει και θα γίνει θαμπό, μερικές φορές αυτή η διαδικασία μπορεί να είναι ακόμη και μέσα σε λίγους μήνες . Παρά τα μειονεκτήματά τους, οι αλκυδικές ρητίνες δεν έχουν εξαλειφθεί πλήρως και εξακολουθούν να αποτελούν σημαντικό μέρος της σημερινής τεχνολογίας επίστρωσης. Τα θερμοπλαστικά ακρυλικά χρώματα εμφανίστηκαν τη δεκαετία του 1940, βελτιώνοντας σημαντικά τη διακοσμητική και ανθεκτικότητα του φινιρίσματος και το 1955, η General Motors άρχισε να βάφει αυτοκίνητα με μια νέα ακρυλική ρητίνη. Η ρεολογία αυτού του χρώματος ήταν μοναδική και απαιτούσε ψεκασμό σε χαμηλή περιεκτικότητα σε στερεά, απαιτώντας έτσι πολλαπλές στρώσεις. Αυτό το φαινομενικά μειονέκτημα χαρακτηριστικό ήταν ένα πλεονέκτημα εκείνη την εποχή επειδή επέτρεπε την συμπερίληψη μεταλλικών νιφάδων στην επικάλυψη. Το ακρυλικό βερνίκι ψεκάστηκε με πολύ χαμηλό αρχικό ιξώδες, επιτρέποντας στις μεταλλικές νιφάδες να ισοπεδωθούν για να σχηματίσουν ένα ανακλαστικό στρώμα και στη συνέχεια το ιξώδες αυξήθηκε γρήγορα για να συγκρατήσει τις μεταλλικές νιφάδες στη θέση τους. Έτσι, γεννήθηκε το μεταλλικό χρώμα.
Αξίζει να σημειωθεί ότι αυτή την περίοδο σημειώθηκε ξαφνική πρόοδος στην τεχνολογία ακρυλικών χρωμάτων στην Ευρώπη. Αυτό προέκυψε από τους περιορισμούς που επιβλήθηκαν στις χώρες του Ευρωπαϊκού Άξονα μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο, οι οποίοι περιόρισαν τη χρήση ορισμένων χημικών υλικών στη βιομηχανική κατασκευή, όπως η νιτροκυτταρίνη, μια πρώτη ύλη που απαιτείται για τη βαφή νιτροκυτταρίνης, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εκρηκτικών. Με αυτόν τον περιορισμό, οι εταιρείες σε αυτές τις χώρες άρχισαν να επικεντρώνονται στην τεχνολογία βαφής σμάλτου, αναπτύσσοντας ένα σύστημα βαφής ακρυλικής ουρεθάνης. Όταν τα ευρωπαϊκά χρώματα εισήλθαν στις Ηνωμένες Πολιτείες το 1980, τα αμερικανικά συστήματα βαφής αυτοκινήτων απείχαν πολύ από τους ευρωπαίους ανταγωνιστές.
Αυτοματοποιημένη διαδικασία φωσφοροποίησης και ηλεκτροφόρησης για την επιδίωξη της προηγμένης ποιότητας βαφής
Οι δύο δεκαετίες μετά τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο ήταν μια περίοδος αυξημένης ποιότητας επικαλύψεων αμαξώματος. Εκείνη την εποχή στις Ηνωμένες Πολιτείες, εκτός από τη μεταφορά, τα αυτοκίνητα είχαν επίσης την ιδιότητα της βελτίωσης της κοινωνικής θέσης, έτσι οι ιδιοκτήτες αυτοκινήτων ήθελαν τα αυτοκίνητά τους να φαίνονται πιο πολυτελή, κάτι που απαιτούσε το χρώμα να φαίνεται πιο λαμπερό και σε πιο όμορφα χρώματα.
Ξεκινώντας το 1947, οι εταιρείες αυτοκινήτων άρχισαν να φωσφατίζουν μεταλλικές επιφάνειες πριν από τη βαφή, ως τρόπο βελτίωσης της πρόσφυσης και της αντοχής στη διάβρωση του χρώματος. Το αστάρι άλλαξε επίσης από σπρέι σε επίστρωση εμβάπτισης, πράγμα που σημαίνει ότι τα μέρη του σώματος βυθίζονται σε μια δεξαμενή βαφής, καθιστώντας το πιο ομοιόμορφο και την επίστρωση πιο ολοκληρωμένη, διασφαλίζοντας ότι μπορούν επίσης να βαφτούν δυσπρόσιτα σημεία όπως κοιλότητες .
Στη δεκαετία του 1950, οι εταιρείες αυτοκινήτων διαπίστωσαν ότι παρόλο που χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος εμβάπτισης, ένα μέρος του χρώματος θα εξακολουθούσε να ξεπλένεται στην επόμενη διαδικασία με διαλύτες, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της πρόληψης σκουριάς. Για να λύσει αυτό το πρόβλημα, το 1957, η Ford ένωσε τις δυνάμεις της με την PPG υπό την ηγεσία του Δρ. George Brewer. Υπό την ηγεσία του Δρ. George Brewer, η Ford και η PPG ανέπτυξαν τη μέθοδο επίστρωσης ηλεκτροαπόθεσης που χρησιμοποιείται πλέον ευρέως.
Στη συνέχεια, η Ford ίδρυσε το πρώτο κατάστημα ανοδικών ηλεκτροφορητικών χρωμάτων στον κόσμο το 1961. Ωστόσο, η αρχική τεχνολογία ήταν ελαττωματική και η PPG εισήγαγε ένα ανώτερο σύστημα καθοδικής ηλεκτροφορητικής επίστρωσης και αντίστοιχες επιστρώσεις το 1973.
Βαφή για να διαρκέσει όμορφα για να μειώσει τη ρύπανση για βαφή με βάση το νερό
Στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του '70, η ευαισθητοποίηση για την εξοικονόμηση ενέργειας και την προστασία του περιβάλλοντος που έφερε η πετρελαϊκή κρίση είχε επίσης μεγάλο αντίκτυπο στη βιομηχανία χρωμάτων. Στη δεκαετία του '80, οι χώρες θεσπίζουν νέους κανονισμούς για τις πτητικές οργανικές ενώσεις (VOC), οι οποίοι κατέστησαν απαράδεκτες στην αγορά επιστρώσεις ακρυλικών χρωμάτων με υψηλή περιεκτικότητα σε πτητικές οργανικές ενώσεις και χαμηλή αντοχή. Επιπλέον, οι καταναλωτές αναμένουν επίσης ότι τα αποτελέσματα βαφής αμαξώματος θα διαρκέσουν τουλάχιστον 5 χρόνια, κάτι που απαιτεί την αντιμετώπιση της ανθεκτικότητας του φινιρίσματος της βαφής.
Με τη διαφανή στρώση λάκας ως προστατευτική στρώση, η εσωτερική χρωματική βαφή δεν χρειάζεται να είναι τόσο παχιά όσο πριν, μόνο μια εξαιρετικά λεπτή στρώση χρειάζεται για διακοσμητικούς σκοπούς. Στο στρώμα λάκας προστίθενται επίσης απορροφητές UV για την προστασία των χρωστικών στη διαφανή στρώση και στο αστάρι, αυξάνοντας σημαντικά τη διάρκεια ζωής του ασταριού και του χρώματος.
Η τεχνική βαφής είναι αρχικά δαπανηρή και γενικά χρησιμοποιείται μόνο σε μοντέλα υψηλής ποιότητας. Επίσης, η αντοχή του διαφανούς παλτού ήταν κακή και σύντομα θα ξεφλούδιζε και θα χρειαζόταν εκ νέου βαφή. Την επόμενη δεκαετία, ωστόσο, η αυτοκινητοβιομηχανία και η βιομηχανία χρωμάτων εργάστηκαν για να βελτιώσουν την τεχνολογία επίστρωσης, όχι μόνο μειώνοντας το κόστος αλλά και αναπτύσσοντας νεότερες επιφανειακές επεξεργασίες που βελτίωσαν δραματικά τη διάρκεια ζωής της διαφανούς επίστρωσης.
Η ολοένα και πιο εκπληκτική τεχνολογία ζωγραφικής
Μελλοντική επίστρωση κύρια τάση ανάπτυξης, μερικοί άνθρωποι στον κλάδο πιστεύουν ότι η τεχνολογία χωρίς ζωγραφική. Αυτή η τεχνολογία έχει εισχωρήσει πραγματικά στη ζωή μας και τα κελύφη των καθημερινών έως οικιακών συσκευών έχουν χρησιμοποιήσει στην πραγματικότητα τεχνολογία χωρίς βάψιμο. Τα κοχύλια προσθέτουν το αντίστοιχο χρώμα της σκόνης μετάλλου νανο-επιπέδου στη διαδικασία χύτευσης με έγχυση, σχηματίζοντας άμεσα τα κελύφη με λαμπερά χρώματα και μεταλλική υφή, τα οποία δεν χρειάζονται πλέον καθόλου βαφή, μειώνοντας σημαντικά τη ρύπανση που παράγεται από τη βαφή. Φυσικά, χρησιμοποιείται επίσης ευρέως σε αυτοκίνητα, όπως επένδυση, γρίλια, κελύφη καθρεπτών κ.λπ.
Μια παρόμοια αρχή χρησιμοποιείται και στον τομέα των μετάλλων, πράγμα που σημαίνει ότι στο μέλλον, τα μεταλλικά υλικά που χρησιμοποιούνται χωρίς βαφή θα έχουν ήδη στο εργοστάσιο μια προστατευτική στρώση ή ακόμα και μια στρώση χρώματος. Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιείται επί του παρόντος στον αεροδιαστημικό και στον στρατιωτικό τομέα, αλλά απέχει ακόμη πολύ από το να είναι διαθέσιμη για πολιτική χρήση και δεν είναι δυνατό να προσφερθεί μεγάλη γκάμα χρωμάτων.
Περίληψη: Από τα πινέλα μέχρι τα όπλα στα ρομπότ, από το φυσικό φυτικό χρώμα μέχρι το χημικό χρώμα υψηλής τεχνολογίας, από την επιδίωξη της αποτελεσματικότητας στην επιδίωξη της ποιότητας στην επιδίωξη της περιβαλλοντικής υγείας, η αναζήτηση της τεχνολογίας βαφής στην αυτοκινητοβιομηχανία δεν έχει σταματήσει και ο βαθμός της τεχνολογίας γίνεται όλο και υψηλότερος. Οι ζωγράφοι που κρατούσαν πινέλα και δούλευαν στο σκληρό περιβάλλον δεν θα περίμεναν ότι η σημερινή βαφή αυτοκινήτων είναι τόσο εξελιγμένη και εξακολουθεί να αναπτύσσεται. Το μέλλον θα είναι μια πιο φιλική προς το περιβάλλον, έξυπνη και αποτελεσματική εποχή.
Ώρα ανάρτησης: 20 Αυγούστου 2022
