Када видите аутомобил, ваш први утисак ће вероватно бити боја каросерије. Данас је лепа сјајна боја један од основних стандарда за производњу аутомобила. Али пре више од сто година, фарбање аутомобила није био лак задатак и било је далеко мање лепо него што је данас. Како се аутомобилска боја развила до те мере до које је данас дошла? Сурли ће вам испричати историју развоја технологије премазивања аутомобила.
Десет секунди да разумете цео текст:
1,Лакнастао у Кини, Запад је предводио након индустријске револуције.
2, Природни основни материјал боје се споро суши, што утиче на ефикасност процеса производње аутомобила, ДуПонт је изумео брзо сушењенитро боја.
3, Пиштољи за прскањезамењује четке, дајући равномернији филм боје.
4, Од алкида до акрила, тежња ка издржљивости и разноликости је у току.
5, Од „прскања“ до „умакање умакањем“Са лаком за купање, континуирана тежња за квалитетом боје сада долази до фосфатирања и електродепозиције.
6, Замена сабоја на бази водеу тежњи ка заштити животне средине.
7, Сада и у будућности, технологија сликања постаје све више и више изван маште,чак и без фарбе.
Главна улога боје је против старења
Већина људи перцепција улоге боје је да предметима да бриљантне боје, али са становишта индустријске производње, боја је заправо секундарна потреба; рђа и анти-старење су главна сврха. Од раних дана комбинације гвожђа и дрвета до чисто металне беле каросерије данас, каросерији аутомобила је потребна боја као заштитни слој. Изазови са којима се слој боје мора суочити су природно хабање попут сунца, песка и кише, физичка оштећења попут гребања, трљања и судара, и ерозија попут соли и животињског измета. У еволуцији технологије фарбања, процес полако развија све ефикасније, издржљивије и лепше слојеве за каросерију како би се боље суочиле са овим изазовима.
Лак из Кине
Лак има веома дугу историју и, срамотно, водећа позиција у технологији лака припадала је Кини пре индустријске револуције. Употреба лака датира још из неолитског доба, а након периода Зараћених држава, занатлије су користиле тунгово уље екстраховано из семена тунговог дрвета и додавале природни сирови лак да би направиле мешавину боја, иако је у то време лак био луксузни предмет за племство. Након оснивања династије Минг, Џу Јуанџанг је почео да оснива државну индустрију лакова, а технологија боја се брзо развијала. Прво кинеско дело о технологији боја, „Књига сликарства“, саставио је Хуанг Ченг, произвођач лакова у династији Минг. Захваљујући техничком развоју и унутрашњој и спољној трговини, лакирани производи су развили зрео систем занатске индустрије у династији Минг.
Најсофистициранија тунгова уљана боја династије Минг била је кључ за производњу бродова. Шпански научник из шеснаестог века Мендоза је у делу „Историја Великог кинеског царства“ поменуо да кинески бродови премазани тунговим уљем имају двоструко дужи век трајања од европских бродова.
Средином 18. века, Европа је коначно савладала технологију тунговог уља, а европска индустрија боја постепено се обликовала. Сировина тунгово уље, поред тога што се користила за лакове, била је и важна сировина за друге индустрије, које је Кина и даље монополисала, и постала је важна индустријска сировина за две индустријске револуције све до почетка 20. века, када су тунгова стабла пресађена у Северну и Јужну Америку добила облик, чиме је прекинут кинески монопол над сировинама.
Сушење више не траје до 50 дана
Почетком 20. века, аутомобили су се и даље правили користећи природне боје као што је ланено уље као везиво.
Чак је и Форд, који је био пионир у производној линији за изградњу аутомобила, користио само јапанску црну боју готово до крајњих граница како би постигао брзину производње јер се најбрже суши, али на крају крајева, то је и даље природни основни материјал за боју, а слоју боје је и даље потребно више од недељу дана да се осуши.
Двадесетих година прошлог века, компанија ДуПонт је радила на брзосушећој нитроцелулозној боји (познатој и као нитроцелулозна боја) која је измамила осмехе произвођачима аутомобила, јер више нису морали да раде на аутомобилима са тако дугим циклусима фарбања.
До 1921. године, ДуПонт је већ био лидер у производњи нитратних филмова за филмове, јер се окренуо производима на бази нитроцелулозе који нису експлозивни како би апсорбовао огромне капацитете постројења које је изградио током рата. Једног врелог петка поподне у јулу 1921. године, радник у ДуПонтовој фабрици филмова оставио је буре нитратних памучних влакана на доку пре него што је напустио посао. Када га је поново отворио у понедељак ујутру, открио је да се канта претворила у бистру, вискозну течност која ће касније постати основа за нитроцелулозну боју. Године 1924, ДуПонт је развио нитроцелулозну боју DUCO, користећи нитроцелулозу као главну сировину и додајући синтетичке смоле, пластификаторе, раствараче и разређиваче да би је помешао. Највећа предност нитроцелулозне боје је што се брзо суши, у поређењу са природном основном бојом којој је потребно недељу или чак недеље да се осуши, нитроцелулозна боја се суши само 2 сата, што значајно повећава брзину фарбања. Године 1924, скоро све производне линије Џенерал Моторса користиле су Дуцо нитроцелулозну боју.
Наравно, нитроцелулозна боја има своје недостатке. Ако се прска у влажном окружењу, филм ће лако побелети и изгубити сјај. Формирана површина боје има слабу отпорност на корозију на раствараче на бази нафте, као што је бензин, који могу оштетити површину боје, а нафтни гас који цури током допуњавања горива може убрзати пропадање околне површине боје.
Замена четкица пиштољима за прскање ради решавања неравномерних слојева боје
Поред карактеристика саме боје, метод фарбања је такође веома важан за чврстоћу и издржљивост површине боје. Употреба пиштоља за прскање била је важна прекретница у историји технологије фарбања. Пиштољ за прскање је у потпуности уведен у област индустријског фарбања 1923. године, а у аутомобилску индустрију 1924. године.
Породица ДеВилбис је тако основала ДеВилбис, светски познату компанију специјализовану за технологију атомизације. Касније је рођен син Алана ДеВилбиса, Том ДеВилбис. Син др Алана ДеВилбиса, Том ДеВилбис, одвео је очев изум ван медицинске области. ДеВилбис је одвео очеве изуме ван медицинске области и трансформисао оригинални атомизер у пиштољ за прскање за наношење боје.
У области индустријског фарбања, четке брзо постају застареле у односу на пиштоље за прскање. deVilbiss ради у области атомизације више од 100 година и сада је лидер у области индустријских пиштоља за прскање и медицинских атомизера.
Од алкидног до акрилног, издржљивије и јаче
Тридесетих година прошлог века, алкидна емајл боја, позната као алкидна емајл боја, уведена је у процес фарбања аутомобила. Метални делови каросерије аутомобила су прскани овом врстом боје, а затим су сушени у рерни да би се формирао веома издржљив филм боје. У поређењу са нитроцелулозним бојама, алкидне емајл боје се брже наносе, захтевајући само 2 до 3 корака у поређењу са 3 до 4 корака за нитроцелулозне боје. Емајл боје се не само брзо суше, већ су и отпорне на раствараче као што је бензин.
Међутим, недостатак алкидних емајла је тај што се плаше сунчеве светлости, а на сунчевој светлости филм боје ће се оксидовати убрзаном брзином и боја ће ускоро избледети и постати тупа, понекад се овај процес може догодити чак и у року од само неколико месеци. Упркос својим недостацима, алкидне смоле нису потпуно елиминисане и даље су важан део данашње технологије премазивања. Термопластичне акрилне боје појавиле су се 1940-их, значајно побољшавајући декоративност и издржљивост завршне обраде, а 1955. године, Џенерал моторс је почео да фарба аутомобиле новом акрилном смолом. Реологија ове боје била је јединствена и захтевала је прскање са ниским садржајем чврстих материја, што је захтевало више слојева. Ова наизглед неповољна карактеристика била је предност у то време јер је омогућавала укључивање металних љуспица у премаз. Акрилни лак је прскан са веома ниском почетном вискозношћу, што је омогућавало да се металне љуспице спљоште и формирају рефлектујући слој, а затим се вискозност брзо повећавала да би се металне љуспице држале на месту. Тако је настала метална боја.
Вреди напоменути да је у овом периоду дошло до наглог напретка технологије акрилних боја у Европи. То је проистекло из ограничења наметнутих европским земљама Осовине након Другог светског рата, која су ограничила употребу неких хемијских материјала у индустријској производњи, као што је нитроцелулоза, сировина потребна за нитроцелулозне боје, које би се могле користити за производњу експлозива. Због овог ограничења, компаније у овим земљама почеле су да се фокусирају на технологију емајл боја, развијајући акрилно-уретански систем боја. Када су европске боје ушле у Сједињене Државе 1980. године, амерички системи аутомобилских боја били су далеко од европских ривала.
Аутоматизовани процес фосфатирања и електрофорезе за постизање напредног квалитета боје
Две деценије после Другог светског рата биле су период повећаног квалитета премаза за каросерију. У то време у Сједињеним Државама, поред превоза, аутомобили су имали и атрибут побољшања друштвеног статуса, па су власници аутомобила желели да њихови аутомобили изгледају луксузније, што је захтевало да боја изгледа сјајније и у лепшим бојама.
Почев од 1947. године, аутомобилске компаније су почеле да фосфатизују металне површине пре фарбања, као начин побољшања пријањања и отпорности боје на корозију. Прајмер је такође промењен са прскања на премаз умакањем, што значи да се делови каросерије умачу у базен боје, чинећи га уједначенијим, а премаз свеобухватнијим, осигуравајући да се могу фарбати и тешко доступна места попут шупљина.
Педесетих година прошлог века, аутомобилске компаније су откриле да, иако се користи метода премазивања потапањем, део боје се ипак испира у накнадном процесу растварачима, смањујући ефикасност спречавања рђе. Да би решио овај проблем, Форд је 1957. године удружио снаге са ППГ-ом под вођством др Џорџа Бруера. Под вођством др Џорџа Бруера, Форд и ППГ су развили метод електродепозиције који се данас често користи.
Форд је потом 1961. године основао прву радионицу за анодну електрофоретску фарбу на свету. Међутим, почетна технологија је била мањкава, па је PPG 1973. године представио супериорни систем катодног електрофоретског премазивања и одговарајуће премазе.
Боја која ће трајати лепо како би се смањило загађење код боја на бази воде
Средином и крајем 70-их, свест о уштеди енергије и заштити животне средине коју је донела нафтна криза такође је имала велики утицај на индустрију боја. Осамдесетих година, земље су усвојиле нове прописе о испарљивим органским једињењима (VOC), што је акрилне премазе са високим садржајем VOC и слабом издржљивошћу учинило неприхватљивим за тржиште. Поред тога, потрошачи такође очекују да ефекти боје на каросерији трају најмање 5 година, што захтева решавање питања издржљивости завршне обраде боје.
Са провидним слојем лака као заштитним слојем, унутрашња боја не мора бити дебела као раније, потребан је само изузетно танак слој у декоративне сврхе. УВ апсорбери се такође додају слоју лака како би заштитили пигменте у провидном слоју и прајмеру, значајно повећавајући век трајања прајмера и боје.
Техника фарбања је у почетку скупа и генерално се користи само на моделима високе класе. Такође, издржљивост провидног премаза је била лоша и убрзо би се љуштио и захтевао поновно фарбање. Међутим, у наредној деценији, аутомобилска индустрија и индустрија боја су радиле на побољшању технологије премазивања, не само смањењем трошкова већ и развојем новијих третмана површине који су драматично побољшали век трајања провидног премаза.
Све невероватнија технологија сликања
Будући тренд развоја премаза постаје главни тренд, а неки људи у индустрији верују да је технологија без фарбања. Ова технологија је заправо продрла у наше животе, а кућишта свакодневних и кућних апарата заправо користе технологију без фарбања. Кућишта се у процесу бризгања додаје одговарајућа боја металног праха на нано нивоу, директно формирајући кућишта са бриљантним бојама и металном текстуром, која више не треба да се фарба, што значајно смањује загађење које настаје фарбањем. Наравно, широко се користи и у аутомобилима, као што су украсни елементи, решетке, кућишта ретровизора итд.
Сличан принцип се користи у металском сектору, што значи да ће у будућности метални материјали који се користе без фарбања већ имати заштитни слој или чак слој боје у фабрици. Ова технологија се тренутно користи у ваздухопловном и војном сектору, али је још увек далеко од тога да буде доступна за цивилну употребу, а није могуће понудити широк спектар боја.
РезимеОд четкица до пиштоља и робота, од природних биљних боја до високотехнолошких хемијских боја, од тежње ка ефикасности до тежње ка квалитету и до тежње ка здрављу животне средине, тежња ка технологији фарбања у аутомобилској индустрији није стала, а степен технологије је све виши и виши. Фарбери који су некада држали четке и радили у суровим условима не би очекивали да је данашња ауто-фарба толико напредна и да се још увек развија. Будућност ће бити еколошки прихватљивија, интелигентнија и ефикаснија ера.
Време објаве: 20. август 2022.
