Amikor meglát egy autót, az első benyomás valószínűleg a karosszéria színe. Manapság a gyönyörű, fényes fényezés az autógyártás egyik alapvető követelménye. De több mint száz évvel ezelőtt az autó festése nem volt könnyű feladat, és sokkal kevésbé volt szép, mint manapság. Hogyan fejlődött az autófényezés a mai szintre? Surley elmeséli az autófényezési technológia fejlődésének történetét.
Tíz másodperc a teljes szöveg megértéséhez:
1,LakkKínából származik, a Nyugat az ipari forradalom után vezetett.
2, A természetes alapanyagú festék lassan szárad, ami befolyásolja az autóipari gyártási folyamat hatékonyságát. A DuPont gyorsan száradó technológiát talált fel.nitro festék.
3, Szórópisztolyokhelyettesíti az ecseteket, egyenletesebb festékfilmet eredményezve.
4, Az alkidtól az akriligA tartósság és a sokszínűség iránti törekvés folyamatos.
5, A „szórástól” a „mártó bevonatolásig”A lakkfürdővel a festék minőségének folyamatos keresése most a foszfátozásra és az elektrodepozícióra irányul.
6, Csere erre:vízbázisú festéka környezetvédelem érdekében.
7, Most és a jövőben a festési technológia egyre inkább meghaladja a képzeletet,akár festék nélkül is.
A festék fő szerepe az öregedésgátlás
A legtöbb ember úgy gondolja, hogy a festék szerepe az, hogy ragyogó színeket adjon a tárgyaknak, de az ipari gyártás szempontjából a szín valójában másodlagos szükséglet; a rozsda és az öregedésgátlás a fő cél. A vas-fa kombinációk korai napjaitól a mai tiszta fémfehér karosszériáig az autó karosszériájának védőrétegként szüksége van festékre. A festékréteggel szemben támasztott kihívások a természetes kopás, mint például a nap, a homok és az eső, a fizikai sérülések, mint például a karcolás, a súrlódás és az ütközés, valamint az erózió, mint például a só és az állati ürülék. A fényezési technológia fejlődésével a folyamat lassan egyre hatékonyabb, tartósabb és szebb héjakat fejleszt ki a karosszériához, hogy jobban megfeleljen ezeknek a kihívásoknak.
Lakk Kínából
A lakk nagyon hosszú múltra tekint vissza, és szégyenletes módon a lakktechnológia vezető pozíciója Kínáé volt az ipari forradalom előtt. A lakk használata egészen a neolitikumig nyúlik vissza, a Hadakozó Fejedelemek időszaka után pedig a kézművesek a tungfa magjaiból kivont tungolajat használtak, és természetes nyers lakkot adtak hozzá festékkeverékek készítéséhez, bár akkoriban a lakk a nemesek luxuscikké vált. A Ming-dinasztia megalakulása után Zhu Yuanzhang állami lakkipart kezdett létrehozni, és a festéktechnológia gyorsan fejlődött. Az első kínai festéktechnológiai művet, a "Festészet könyvét" Huang Cheng, a Ming-dinasztia lakkkészítője állította össze. A technikai fejlődésnek, valamint a belső és külső kereskedelemnek köszönhetően a lakkáru-gyártás érett kézműves ipari rendszert fejlesztett ki a Ming-dinasztia idején.
A Ming-dinasztia legkifinomultabb tungolajfestéke kulcsfontosságú volt a hajógyártásban. A tizenhatodik századi spanyol tudós, Mendoza a „Nagy-kínai birodalom története” című művében megemlíti, hogy a tungolajjal bevont kínai hajók kétszer olyan hosszú élettartamúak voltak, mint az európai hajók.
A 18. század közepén Európa végre feltörte és elsajátította a tungolajfesték technológiáját, és fokozatosan kialakult az európai festékipar. A tungolaj alapanyag a lakkkészítés mellett más iparágak számára is fontos alapanyag volt, amelyeket továbbra is Kína monopolizált, és a két ipari forradalom fontos ipari nyersanyagává vált egészen a 20. század elejéig, amikor az Észak- és Dél-Amerikába átültetett tungfák kialakultak, és megtörték Kína nyersanyag-monopóliumát.
A szárítás már nem vesz igénybe akár 50 napot
A 20. század elején az autókat még mindig természetes alapú festékekkel, például lenolajjal kötőanyagként használták.
Még a Ford is, amely úttörő szerepet játszott az autógyártásban, szinte végletekig kizárólag japán fekete festéket használt a gyártási sebesség elérése érdekében, mivel az szárad a leggyorsabban, de végül is ez is egy természetes alapanyagú festék, és a festékrétegnek több mint egy hétre van szüksége a száradáshoz.
Az 1920-as években a DuPont egy gyorsan száradó nitrocellulóz festéken (más néven nitrocellulóz festék) dolgozott, amely mosolyt csalt az autógyártók arcára, mivel már nem kellett olyan hosszú festési ciklusú autókon dolgozniuk.
1921-re a DuPont már vezető szerepet töltött be a nitrát filmek gyártásában, mivel nitrocellulóz alapú, nem robbanóanyag-alapú termékekre váltott, hogy elnyelje a háború alatt épített hatalmas kapacitású létesítményeket. Egy forró péntek délután, 1921 júliusában, egy DuPont filmgyárban dolgozó munkás egy hordó nitrát pamutszálat hagyott a dokkon, mielőtt elhagyta a munkát. Amikor hétfő reggel újra kinyitotta, azt tapasztalta, hogy a vödör tiszta, viszkózus folyadékká változott, amely később a nitrocellulóz festék alapjává vált. 1924-ben a DuPont kifejlesztette a DUCO nitrocellulóz festéket, fő nyersanyagként nitrocellulózt használva, és szintetikus gyantákat, lágyítókat, oldószereket és hígítókat adva hozzá a keveréshez. A nitrocellulóz festék legnagyobb előnye, hogy gyorsan szárad, a természetes alapfestékkel szemben, amelynek egy vagy akár hetekig is eltarthat a száradása, a nitrocellulóz festéknek mindössze 2 órára van szüksége a száradáshoz, ami jelentősen megnöveli a festés sebességét. 1924-ben a General Motors szinte minden gyártósorán Duco nitrocellulóz festéket használtak.
Természetesen a nitrocellulóz festéknek is vannak hátrányai. Ha párás környezetben permetezzük, a film könnyen kifehéredik és elveszíti fényét. A kialakult festékfelület rosszul ellenáll a kőolaj alapú oldószereknek, például a benzinnek, amelyek károsíthatják a festékfelületet, az utántöltés során kiszivárgó olajgáz pedig felgyorsíthatja a környező festékfelület romlását.
Az ecsetek szórópisztolyokkal való helyettesítése az egyenetlen festékrétegek megoldására
Magán a festék tulajdonságain túl a festési módszer is nagyon fontos a festett felület szilárdsága és tartóssága szempontjából. A szórópisztolyok használata fontos mérföldkő volt a festéstechnika történetében. A szórópisztolyt 1923-ban vezették be teljesen az ipari festés területén, az autóiparban pedig 1924-ben.
A DeVilbiss család így alapította meg a DeVilbiss-t, egy világhírű, porlasztási technológiára szakosodott vállalatot. Később megszületett Alan DeVilbiss fia, Tom DeVilbiss. Dr. Alan DeVilbiss fia, Tom DeVilbiss, apja találmányát az orvosi területen túlra vitte. DeVilbiss apja találmányait az orvosi területen túlra vitte, és az eredeti porlasztót festékszóró pisztolylá alakította.
Az ipari festés területén az ecsetek gyorsan elavulnak a szórópisztolyokkal szemben. A deVilbiss több mint 100 éve dolgozik a porlasztás területén, és mára vezető szerepet tölt be az ipari szórópisztolyok és az orvosi porlasztók terén.
Az alkidtól az akrilig, tartósabb és erősebb
Az 1930-as években az alkidgyantás zománcfestéket, más néven alkidzománcfestéket vezették be az autóipari festési eljárásba. Az autó karosszériájának fém alkatrészeit ezzel a festéktípussal permetezték, majd sütőben szárították, hogy egy nagyon tartós festékfilmet képezzenek. A nitrocellulóz festékekhez képest az alkidzománcfestékek gyorsabban felvihetők, mindössze 2-3 lépést igényelnek a nitrocellulóz festékek 3-4 lépéséhez képest. A zománcfestékek nemcsak gyorsan száradnak, hanem ellenállnak az oldószereknek, például a benzinnek is.
Az alkid zománcok hátránya azonban, hogy félnek a napfénytől, és napfényben a festékfilm gyorsított oxidációt szenved, a szín hamar kifakul és fakulni kezd, néha ez a folyamat akár néhány hónapon belül is bekövetkezhet. Hátrányaik ellenére az alkidgyantákat nem sikerült teljesen kiiktatni, és ma is fontos részét képezik a bevonattechnológiának. A hőre lágyuló akrilfestékek az 1940-es években jelentek meg, jelentősen javítva a felület dekorativitását és tartósságát, 1955-ben pedig a General Motors egy új akrilgyantával kezdte festeni az autókat. Ennek a festéknek a reológiája egyedülálló volt, és alacsony szárazanyag-tartalmú permetezést igényelt, így több réteg felvitelére volt szükség. Ez a látszólag hátrányos tulajdonság akkoriban előnyt jelentett, mert lehetővé tette a fémpelyhek bevonatba való beépítését. Az akrillakkot nagyon alacsony kezdeti viszkozitással permetezték, ami lehetővé tette a fémpelyhek ellaposodását és egy fényvisszaverő réteg kialakítását, majd a viszkozitás gyorsan megnőtt, hogy a fémpelyheket a helyükön tartsa. Így született meg a metálfényű festék.
Érdemes megjegyezni, hogy ebben az időszakban hirtelen fejlődésnek indult az akrilfesték-technológia Európában. Ez a második világháború után az európai tengelyhatalmakra bevezetett korlátozásokból eredt, amelyek korlátozták egyes vegyi anyagok, például a nitrocellulóz, a nitrocellulóz festékhez szükséges alapanyag ipari gyártásban való felhasználását, amelyet robbanóanyagok előállítására is fel lehet használni. Ezzel a korlátozással ezekben az országokban a vállalatok a zománcfesték-technológiára kezdtek összpontosítani, és egy akriluretán festékrendszert fejlesztettek ki. Amikor az európai festékek 1980-ban megjelentek az Egyesült Államok piacán, az amerikai autóipari festékrendszerek messze elmaradtak az európai riválisoktól.
Automatizált foszfátozási és elektroforézis folyamat a kiváló festékminőség elérése érdekében
A második világháború utáni két évtized a karosszériabevonatok minőségének javulásának időszaka volt. Ebben az időben az Egyesült Államokban a közlekedés mellett az autók a társadalmi státusz javítását is elősegítették, így az autótulajdonosok azt szerették volna, ha autóik elegánsabbnak tűnnek, ami megkövetelte, hogy a fényezés fényesebb és szebb színű legyen.
1947-től kezdődően az autógyártók elkezdték foszfátozni a fémfelületeket festés előtt, hogy javítsák a festék tapadását és korrózióállóságát. Az alapozót is átvették a szórófestékről a mártófestésre, ami azt jelenti, hogy a karosszériaelemeket egy festékmedencébe mártják, így az egyenletesebb, a bevonat pedig átfogóbb lesz, biztosítva, hogy a nehezen elérhető helyek, például az üregek is festhetők legyenek.
Az 1950-es években az autógyártók rájöttek, hogy bár a mártós bevonatolási módszert alkalmazták, a festék egy része az oldószerekkel történő későbbi eljárás során mégis lemosódott, ami csökkentette a rozsdagátlás hatékonyságát. A probléma megoldása érdekében 1957-ben a Ford Dr. George Brewer vezetésével egyesítette erőit a PPG-vel. Dr. George Brewer vezetésével a Ford és a PPG kifejlesztette az elektrodepozíciós bevonatolási módszert, amelyet ma már széles körben használnak.
A Ford ezután 1961-ben megalapította a világ első anódos elektroforetikus festőműhelyét. A kezdeti technológia azonban hibás volt, és a PPG 1973-ban bevezette a kiváló katódos elektroforetikus bevonórendszert és a megfelelő bevonatokat.
Tartós festék a vízbázisú festékek környezetszennyezésének csökkentése érdekében
A 70-es évek közepén és végén az olajválság által előidézett energiatakarékossági és környezetvédelmi tudatosság a festékiparra is nagy hatással volt. A 80-as években az országok új illékony szerves vegyületekre (VOC) vonatkozó szabályozásokat vezettek be, amelyek a magas VOC-tartalmú és gyenge tartósságú akrilfesték-bevonatokat elfogadhatatlanná tették a piac számára. Ezenkívül a fogyasztók azt is elvárják, hogy a karosszériafesték-effektusok legalább 5 évig tartsanak, ami megköveteli a festék tartósságának figyelembevételét.
Az átlátszó lakkréteg védőrétegként szolgál, így a belső színes festéknek nem kell olyan vastagnak lennie, mint korábban, csak egy rendkívül vékony rétegre van szükség dekorációs célokra. A lakkréteghez UV-elnyelőket is adnak, hogy megvédjék az átlátszó rétegben és az alapozóban lévő pigmenteket, jelentősen növelve az alapozó és a színes festék élettartamát.
A festési technika kezdetben költséges, és általában csak a felsőkategóriás modelleken alkalmazzák. Emellett a lakk tartóssága gyenge volt, hamar leperegve újra kellett festeni. A következő évtizedben azonban az autóipar és a festékipar a bevonatolási technológia fejlesztésén dolgozott, nemcsak a költségek csökkentésével, hanem újabb felületkezelések kifejlesztésével is, amelyek drámaian javították a lakk élettartamát.
Az egyre lenyűgözőbb festési technológia
A jövőbeli bevonatok fő fejlesztési trendjei között egyesek az iparágban a festés nélküli technológiát tartják a legfontosabbnak. Ez a technológia valóban behatolt az életünkbe, és a mindennapi háztartási gépek burkolatai is festés nélküli technológiát alkalmaznak. A burkolatokhoz a fröccsöntési folyamat során a megfelelő színű nano-szintű fémport adják hozzá, közvetlenül ragyogó színekkel és fémes textúrával kialakítva a burkolatot, amelyet már egyáltalán nem kell festeni, jelentősen csökkentve a festéssel járó szennyezést. Természetesen széles körben használják autókban is, például díszlécekhez, hűtőrácsokhoz, visszapillantó tükörházakhoz stb.
Hasonló elvet alkalmaznak a fémiparban is, ami azt jelenti, hogy a jövőben a festés nélkül használt fémanyagok már gyárilag védőréteggel vagy akár színréteggel is rendelkeznek majd. Ezt a technológiát jelenleg a repülőgépiparban és a katonai szektorban alkalmazzák, de még messze van attól, hogy polgári felhasználásra is elérhető legyen, és nem lehet széles színválasztékot kínálni.
ÖsszefoglalásAz ecsetektől a fegyvereken át a robotokig, a természetes növényi festékektől a csúcstechnológiás kémiai festékekig, a hatékonyság keresésétől a minőség kereséséig és a környezet egészségének megőrzéséig, az autóiparban a festési technológia fejlesztése nem állt meg, és a technológia szintje egyre magasabb. Azok a festők, akik régen ecsetet tartottak és a zord környezetben dolgoztak, nem is gondolták volna, hogy a mai autófestés ennyire fejlett és még mindig fejlődik. A jövő egy környezetbarátabb, intelligensebb és hatékonyabb korszak lesz.
Közzététel ideje: 2022. augusztus 20.
