Când vezi o mașină, prima ta impresie probabil ar fi culoarea caroseriei. Astăzi, a avea o vopsea strălucitoare frumoasă este unul dintre standardele de bază pentru producția de automobile. Dar acum mai bine de o sută de ani, pictarea unei mașini nu era o sarcină ușoară și era mult mai puțin frumoasă decât este astăzi. Cum a evoluat vopseaua pentru mașini în măsura în care o are astăzi? Surley vă va spune istoria dezvoltării tehnologiei de acoperire a vopselei auto.
Zece secunde pentru a înțelege textul complet:
1,Lacoriginar din China, Occidentul a condus după revoluția industrială.
2, Vopseaua materialului de bază natural se usucă lent, afectând eficiența procesului de fabricație auto, DuPont a inventat uscare rapidăvopsea nitro.
3, Pistoale de pulverizareînlocuiește pensulele, oferind o peliculă de vopsea mai uniformă.
4, De la alchid la acrilic, căutarea durabilității și diversității este în desfășurare.
5, De la „pulverizare” la „acoperire prin scufundare”cu baie de lac, urmărirea continuă a calității vopselei vine acum la fosfatare și electrodepunere.
6, Înlocuire cuvopsea pe baza de apaîn urmărirea protecţiei mediului.
7, Acum și în viitor, tehnologia de pictură devine din ce în ce mai mult dincolo de imaginație,chiar și fără vopsea.
Rolul principal al vopselei este anti-îmbătrânire
Percepția celor mai mulți oameni despre rolul vopselei este de a oferi articolelor culori strălucitoare, dar din punct de vedere al producției industriale, culoarea este de fapt o nevoie secundară; rugina și anti-îmbătrânirea este scopul principal. De la primele zile ale combinației fier-lemn până la corpul alb de metal pur de astăzi, caroseria mașinii are nevoie de vopsea ca strat protector. Provocările cu care trebuie să se confrunte stratul de vopsea sunt uzura naturală, cum ar fi soarele, nisipul și ploaia, daune fizice cum ar fi răzuirea, frecarea și coliziunea și eroziunea, cum ar fi sarea și excrementele animale. În evoluția tehnologiei de vopsire, procesul se dezvoltă încet din ce în ce mai eficient și mai durabil și mai frumos pentru caroserie pentru a face față mai bine acestor provocări.
Lac din China
Lacul are o istorie foarte lungă și, rușinos, poziția de lider în tehnologia lacului a aparținut Chinei înainte de Revoluția Industrială. Folosirea lacului datează încă din epoca neolitică, iar după perioada Statelor Războinice, meșterii foloseau ulei de tung extras din semințele arborelui de tung și adăugau lac natural brut pentru a face un amestec de vopsele, deși în acel moment lacul era un articol de lux pentru nobilime. După înființarea dinastiei Ming, Zhu Yuanzhang a început să înființeze o industrie guvernamentală a lacului, iar tehnologia vopselei s-a dezvoltat rapid. Prima lucrare chineză despre tehnologia vopselei, „Cartea picturii”, a fost compilată de Huang Cheng, un producător de lac din dinastia Ming. Datorită dezvoltării tehnice și comerțului intern și extern, articolele de lac au dezvoltat un sistem matur de industrie meșteșugărească în dinastia Ming.
Cea mai sofisticată vopsea în ulei tung a dinastiei Ming a fost cheia producției de nave. Savantul spaniol din secolul al XVI-lea Mendoza a menționat în „Istoria Imperiului Chinez Mare” că navele chineze acoperite cu ulei de tung aveau o durată de viață de două ori mai mare decât a navelor europene.
La mijlocul secolului al XVIII-lea, Europa a crăpat și a stăpânit în cele din urmă tehnologia vopselei în ulei de tung, iar industria europeană a vopselei a prins treptat contur. Materia primă uleiul de tung, pe lângă faptul că era folosit pentru lac, a fost și o materie primă importantă pentru alte industrii, încă monopolizate de China, și a devenit o materie primă industrială importantă pentru cele două revoluții industriale până la începutul secolului XX, când arborii de tung au fost transplantați. în America de Nord și de Sud a luat contur, ceea ce a rupt monopolul Chinei asupra materiilor prime.
Uscarea nu mai durează până la 50 de zile
La începutul secolului al XX-lea, autovehiculele erau încă fabricate folosind vopsele de bază naturale, cum ar fi uleiul de in, ca liant.
Chiar și Ford, care a fost pionier în linia de producție pentru a construi mașini, a folosit doar vopsea neagră japoneză aproape la extrem pentru a urmări viteza de producție, deoarece se usucă cel mai repede, dar la urma urmei, este încă o vopsea naturală de bază, iar stratul de vopsea încă. are nevoie de mai mult de o săptămână să se usuce.
În anii 1920, DuPont a lucrat la o vopsea cu nitroceluloză cu uscare rapidă (alias vopsea nitroceluloză) care i-a făcut pe producătorii de automobile să zâmbească, nemaifiind nevoiți să lucreze la mașini cu cicluri de vopsea atât de lungi.
Până în 1921, DuPont era deja un lider în producția de filme cinematografice cu nitrați, deoarece a apelat la produse neexplozive pe bază de nitroceluloză pentru a absorbi instalațiile de mare capacitate pe care le construise în timpul războiului. Într-o după-amiază fierbinte de vineri din iulie 1921, un muncitor de la o fabrică de film DuPont a lăsat un butoi de fibră de bumbac nitrat pe doc înainte de a pleca de la muncă. Când l-a deschis din nou luni dimineață, a constatat că găleata se transformase într-un lichid limpede, vâscos, care avea să devină ulterior baza vopselei nitrocelulozice. În 1924, DuPont a dezvoltat vopsea de nitroceluloză DUCO, folosind nitroceluloză ca materie primă principală și adăugând rășini sintetice, plastifianți, solvenți și diluanți pentru a o amesteca. Cel mai mare avantaj al vopselei nitrocelulozice este ca se usuca rapid, in comparatie cu vopseaua de baza naturala care dureaza o saptamana sau chiar saptamani sa se usuce, vopseaua cu nitroceluloza dureaza doar 2 ore pentru a se usuca, crescand foarte mult viteza de vopsire. în 1924, aproape toate liniile de producție ale General Motors foloseau vopsea nitroceluloză Duco.
Desigur, vopseaua cu nitroceluloză are dezavantajele sale. Dacă este pulverizată într-un mediu umed, pelicula se va albă cu ușurință și își va pierde strălucirea. Suprafața vopselei formată are o rezistență slabă la coroziune la solvenții pe bază de petrol, cum ar fi benzina, care poate deteriora suprafața vopselei, iar gazul uleios care se scurge în timpul realimentării poate accelera deteriorarea suprafeței vopselei din jur.
Înlocuirea pensulelor cu pistoale de pulverizare pentru a rezolva straturile neuniforme de vopsea
Pe lângă caracteristicile vopselei în sine, metoda de vopsire este, de asemenea, foarte importantă pentru rezistența și durabilitatea suprafeței vopselei. Utilizarea pistoalelor de pulverizare a fost o piatră de hotar importantă în istoria tehnologiei de pictură. Pistolul de pulverizare a fost introdus pe deplin în domeniul vopsirii industriale în 1923 și în industria auto în 1924.
Familia DeVilbiss a fondat astfel DeVilbiss, o companie de renume mondial specializată în tehnologia atomizării. Mai târziu, s-a născut fiul lui Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss. Fiul doctorului Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, a dus invenția tatălui său dincolo de domeniul medical. DeVilbiss a dus invențiile tatălui său dincolo de domeniul medical și a transformat atomizatorul original într-un pistol de pulverizare pentru aplicarea vopselei.
În domeniul vopsirii industriale, pensulele devin rapid învechite de pistoalele de pulverizare. deVilbiss lucrează în domeniul atomizării de mai bine de 100 de ani și acum este lider în domeniul pistoalelor de pulverizare industriale și a atomizatoarelor medicale.
De la alchid la acrilic, mai durabil și mai puternic
În anii 1930, vopseaua de email cu rășini alchidice, denumită vopsea de email alchid, a fost introdusă în procesul de vopsire a automobilelor. Părțile metalice ale caroseriei mașinii au fost pulverizate cu acest tip de vopsea și apoi uscate într-un cuptor pentru a forma o peliculă de vopsea foarte rezistentă. În comparație cu vopselele cu nitroceluloză, vopselele cu email alchid se aplică mai rapid, necesitând doar 2 până la 3 pași față de 3 până la 4 pași pentru vopselele cu nitroceluloză. Vopselele emailate nu numai că se usucă rapid, dar sunt și rezistente la solvenți precum benzina.
Dezavantajul emailurilor alchidice este că le este frică de lumina soarelui, iar în lumina soarelui pelicula de vopsea va fi oxidată într-un ritm accelerat, iar culoarea se va estompa în curând și va deveni plictisitoare, uneori acest proces poate fi chiar în doar câteva luni. . În ciuda dezavantajelor lor, rășinile alchidice nu au fost complet eliminate și sunt încă o parte importantă a tehnologiei de acoperire de astăzi. Vopselele acrilice termoplastice au apărut în anii 1940, îmbunătățind foarte mult decorativitatea și durabilitatea finisajului, iar în 1955, General Motors a început să picteze mașinile cu o nouă rășină acrilică. Reologia acestei vopsele a fost unică și a necesitat pulverizare la un conținut scăzut de solide, necesitând astfel mai multe straturi. Această caracteristică aparent dezavantajoasă era un avantaj la acea vreme, deoarece permitea includerea fulgilor de metal în acoperire. Lacul acrilic a fost pulverizat cu o vâscozitate inițială foarte scăzută, permițând fulgilor de metal să fie turtiți pentru a forma un strat reflectorizant, iar apoi vâscozitatea a crescut rapid pentru a menține fulgii de metal pe loc. Astfel a luat naștere vopseaua metalizată.
Este de remarcat faptul că această perioadă a cunoscut un avans brusc în tehnologia vopselei acrilice în Europa. Acest lucru a rezultat din restricțiile impuse țărilor Axei Europene după cel de-al Doilea Război Mondial, care au restricționat utilizarea unor materiale chimice în producția industrială, precum nitroceluloza, o materie primă necesară pentru vopseaua cu nitroceluloză, care putea fi folosită la fabricarea explozivilor. Cu această restricție, companiile din aceste țări au început să se concentreze pe tehnologia vopselei email, dezvoltând un sistem de vopsea acrilic uretan. când vopselele europene au intrat în Statele Unite în 1980, sistemele americane de vopsea auto erau departe de rivalii europeni.
Proces automat de fosfatare și electroforeză pentru urmărirea calității avansate a vopselei
Cele două decenii de după cel de-al Doilea Război Mondial au fost o perioadă de creștere a calității acoperirilor corporale. În acest moment în Statele Unite, pe lângă transport, mașinile aveau și atributul de a îmbunătăți statutul social, așa că proprietarii de mașini doreau ca mașinile lor să arate mai luxos, ceea ce presupunea ca vopseaua să arate mai strălucitoare și în culori mai frumoase.
Începând cu anul 1947, companiile auto au început să fosfateze suprafețele metalice înainte de vopsire, ca o modalitate de a îmbunătăți aderența și rezistența la coroziune a vopselei. Grundul a fost, de asemenea, schimbat de la stratul spray la stratul de scufundare, ceea ce înseamnă că părțile corpului sunt scufundate într-un bazin de vopsea, făcându-l mai uniform și stratul mai cuprinzător, asigurând că locurile greu accesibile, cum ar fi cavitățile pot fi, de asemenea, vopsite. .
În anii 1950, companiile de mașini au descoperit că, deși s-a folosit metoda de acoperire prin scufundare, o parte din vopsea va fi totuși spălată în procesul ulterior cu solvenți, reducând eficacitatea prevenirii ruginii. Pentru a rezolva această problemă, în 1957, Ford și-a unit forțele cu PPG sub conducerea dr. George Brewer. Sub conducerea Dr. George Brewer, Ford și PPG au dezvoltat metoda de acoperire prin electrodepunere care este acum utilizată în mod obișnuit.
Ford a înființat apoi primul atelier de vopsit electroforetic anodic din lume în 1961. Cu toate acestea, tehnologia inițială a fost defectuoasă, iar PPG a introdus un sistem de acoperire electroforetică catodic superior și acoperiri corespunzătoare în 1973.
Vopsea pentru a rezista frumos pentru a reduce poluarea pentru vopseaua pe bază de apă
La mijlocul până la sfârșitul anilor 70, conștientizarea economisirii energiei și a protecției mediului adusă de criza petrolului a avut, de asemenea, un mare impact asupra industriei vopselei. În anii 80, țările au adoptat noi reglementări privind compușii organici volatili (COV), care au făcut ca vopselele acrilice cu conținut ridicat de COV și durabilitate slabă să fie inacceptabile pentru piață. În plus, consumatorii se așteaptă, de asemenea, ca efectele vopselei pentru caroserie să dureze cel puțin 5 ani, ceea ce necesită abordarea durabilității finisajului cu vopsea.
Cu stratul de lac transparent ca strat protector, vopseaua de culoare interioară nu trebuie să fie la fel de groasă ca înainte, este nevoie doar de un strat extrem de subțire în scop decorativ. La stratul de lac se adaugă și absorbanți UV pentru a proteja pigmenții din stratul transparent și grund, crescând semnificativ durata de viață a grundului și a vopselei colorate.
Tehnica de vopsire este inițial costisitoare și este utilizată în general doar pe modelele de ultimă generație. De asemenea, durabilitatea stratului transparent a fost slabă și s-ar desprinde curând și va necesita revopsire. În deceniul următor, totuși, industria auto și industria vopselei au lucrat pentru a îmbunătăți tehnologia de acoperire, nu numai prin reducerea costurilor, ci și prin dezvoltarea de noi tratamente de suprafață care au îmbunătățit dramatic durata de viață a stratului transparent.
Tehnologia de pictură din ce în ce mai uimitoare
Tendința de dezvoltare curentă de acoperire viitoare, unii oameni din industrie cred că tehnologia nu-vopsire. Această tehnologie a pătruns de fapt în viețile noastre, iar carcasele aparatelor de uz casnic au folosit de fapt tehnologia fără vopsire. Cojile adaugă culoarea corespunzătoare a pulberii metalice la nivel nano în procesul de turnare prin injecție, formând direct cojile cu culori strălucitoare și textură metalică, care nu mai trebuie vopsite deloc, reducând foarte mult poluarea produsă de vopsire. Desigur, este utilizat pe scară largă în automobile, cum ar fi ornamentele, grila, carcasele oglinzilor retrovizoare etc.
Un principiu similar este folosit în sectorul metalului, ceea ce înseamnă că, în viitor, materialele metalice care sunt folosite fără vopsire vor avea deja un strat protector sau chiar un strat de culoare în fabrică. Această tehnologie este utilizată în prezent în sectoarele aerospațial și militar, dar este încă departe de a fi disponibilă pentru uz civil și nu este posibil să se ofere o gamă largă de culori.
Rezumat: De la perii la pistoale la roboți, de la vopsea naturală pentru plante la vopsea chimică de înaltă tehnologie, de la căutarea eficienței la căutarea calității până la urmărirea sănătății mediului, urmărirea tehnologiei de vopsire în industria auto nu s-a oprit și gradul de tehnologie este din ce în ce mai mare. Pictorii care obișnuiau să țină perii și să lucreze în mediul aspru nu s-ar aștepta ca vopseaua auto de astăzi să fie atât de avansată și să fie încă în curs de dezvoltare. Viitorul va fi o eră mai prietenoasă cu mediul, mai inteligentă și mai eficientă.
Ora postării: 20-aug-2022
