När du ser en bil är ditt första intryck förmodligen karossens färg. Idag är att ha en vacker glänsande färg en av de grundläggande standarderna för biltillverkning. Men för mer än hundra år sedan var det ingen lätt uppgift att måla en bil, och den var mycket mindre vacker än den är idag. Hur har billacken utvecklats i den utsträckning som den har idag? Surley kommer att berätta historien om utvecklingen av billackeringsteknik.
Tio sekunder för att förstå hela texten:
1,Lackhar sitt ursprung i Kina, väst ledde efter den industriella revolutionen.
2, Den naturliga basmaterialets färg torkar långsamt, vilket påverkar effektiviteten i biltillverkningsprocessen, DuPont uppfann snabbtorkandenitrofärg.
3, Spraypistolerersätter penslar, vilket ger en mer enhetlig färgfilm.
4, Från alkyd till akryl, strävan efter hållbarhet och mångfald pågår .
5, Från "sprutning" till "doppbeläggning"med lackbad kommer den kontinuerliga strävan efter färgens kvalitet att fosfatera och elektrolytisk utfällning nu.
6, Ersättning medvattenbaserad färgi strävan efter miljöskydd.
7, Nu och i framtiden blir målningstekniken mer och mer bortom fantasin,även utan färg.
Färgens huvudroll är anti-aging
De flesta människors uppfattning om färgens roll är att ge föremål briljanta färger, men ur industriell tillverkningssynpunkt är färg faktiskt ett sekundärt behov; rost och anti-aging är huvudsyftet. Från de tidiga dagarna av järn-träkombination till dagens rena metallvita kaross behöver bilens kaross lack som ett skyddande lager. De utmaningar som färgskiktet måste möta är naturligt slitage som sol, sand och regn, fysiska skador som skrapning, skavning och kollision samt erosion som salt och djurspillning. I utvecklingen av målningsteknik utvecklar processen långsamt mer och mer effektiva och hållbara och vackra skinn för att karossen bättre ska kunna möta dessa utmaningar.
Lack från Kina
Lack har en mycket lång historia och, skamligt nog, den ledande positionen inom lackteknologi tillhörde Kina före den industriella revolutionen. Användningen av lack går tillbaka så långt tillbaka som den neolitiska eran, och efter de krigande staternas period använde hantverkare tungolja extraherad från tungträdets frön och tillsatte naturlig rålack för att göra en blandning av färger, även om lack på den tiden var en lyxvara för adeln. Efter etableringen av Ming-dynastin började Zhu Yuanzhang starta en statlig lackindustri och färgtekniken utvecklades snabbt. Det första kinesiska verket om färgteknik, "The Book of Painting", sammanställdes av Huang Cheng, en lacktillverkare under Mingdynastin. Tack vare den tekniska utvecklingen och intern och extern handel hade lackvaror utvecklat ett moget hantverksindustrisystem under Mingdynastin.
Den mest sofistikerade tungoljefärgen från Mingdynastin var nyckeln till fartygstillverkning. Den spanske forskaren Mendoza från 1500-talet nämnde i "History of the Greater China Empire" att kinesiska fartyg belagda med tungolja hade dubbelt så lång livslängd som europeiska fartyg.
I mitten av 1700-talet knäckte Europa äntligen och behärskade tekniken för tungoljefärg, och den europeiska färgindustrin tog gradvis form. Råvaran tungolja, förutom att användas till lack, var också en viktig råvara för andra industrier, fortfarande monopoliserad av Kina, och blev en viktig industriell råvara för de två industriella revolutionerna fram till början av 1900-talet, då tungträden transplanterades i Nord- och Sydamerika tog form, vilket bröt Kinas monopol på råvaror.
Torkning tar inte längre upp till 50 dagar
I början av 1900-talet tillverkades bilar fortfarande med naturliga basfärger som linolja som bindemedel.
Till och med Ford, som var pionjär inom tillverkningslinjen för att bygga bilar, använde bara japansk svart färg nästan till det yttersta för att fortsätta tillverkningshastigheten eftersom den torkar snabbast, men trots allt är det fortfarande ett naturligt basmaterialfärg, och färgskiktet fortfarande behöver mer än en vecka för att torka.
På 1920-talet arbetade DuPont med en snabbtorkande nitrocellulosafärg (alias nitrocellulosafärg) som fick biltillverkare att le, och behövde inte längre arbeta på bilar med så långa färgcykler.
Redan 1921 var DuPont ledande inom tillverkning av nitratfilmer, eftersom man vände sig till nitrocellulosabaserade icke-explosiva produkter för att absorbera de enorma kapacitetsanläggningar man hade byggt under kriget. En varm fredagseftermiddag i juli 1921 lämnade en arbetare vid en filmfabrik i DuPont ett fat med nitratbomullsfiber på kajen innan han lämnade jobbet. När han öppnade den igen på måndagsmorgonen upptäckte han att hinken hade förvandlats till en klar, trögflytande vätska som senare skulle bli grunden för nitrocellulosafärg. 1924 utvecklade DuPont DUCO nitrocellulosafärg, använde nitrocellulosa som huvudråvara och tillsatte syntetiska hartser, mjukgörare, lösningsmedel och thinner för att blanda den. Den största fördelen med nitrocellulosafärg är att den torkar snabbt, jämfört med naturlig basfärg som tar en vecka eller till och med veckor att torka, tar nitrocellulosafärg bara 2 timmar att torka, vilket ökar målningshastigheten kraftigt. 1924 använde nästan alla General Motors produktionslinjer Duco nitrocellulosafärg.
Naturligtvis har nitrocellulosafärg sina nackdelar. Om den sprayas i en fuktig miljö blir filmen lätt vit och tappar sin lyster. Den bildade färgytan har dålig korrosionsbeständighet mot petroleumbaserade lösningsmedel, såsom bensin, som kan skada färgytan, och oljegasen som läcker ut vid tankning kan påskynda försämringen av den omgivande färgytan.
Byte av penslar med sprutpistoler för att lösa ojämna färgskikt
Utöver själva färgens egenskaper är målningsmetoden också mycket viktig för färgytans styrka och hållbarhet. Användningen av sprutpistoler var en viktig milstolpe i målningsteknikens historia. Spraypistolen introducerades fullt ut i industrimålningsområdet 1923 och i bilindustrin 1924.
Familjen DeVilbiss grundade därmed DeVilbiss, ett världskänt företag specialiserat på atomiseringsteknik. Senare föddes Alan DeVilbiss son, Tom DeVilbiss. Dr. Alan DeVilbiss son, Tom DeVilbiss, tog sin fars uppfinning bortom det medicinska området. DeVilbiss tog sin fars uppfinningar bortom det medicinska området och förvandlade den ursprungliga atomizern till en sprutpistol för färgapplicering.
Inom området industriell målning blir penslar snabbt föråldrade av sprutpistoler. deVilbiss har arbetat inom atomiseringsområdet i mer än 100 år och är nu ledande inom området industriella sprutpistoler och medicinska atomizers.
Från alkyd till akryl, mer hållbar och starkare
På 1930-talet introducerades alkydhartsemaljfärg, kallad alkydemaljfärg, i bilmålningsprocessen. Bilkarossens metalldelar sprayades med denna typ av färg och torkades sedan i ugn för att bilda en mycket hållbar färgfilm. Jämfört med nitrocellulosafärger är alkydemaljfärger snabbare att applicera och kräver endast 2 till 3 steg jämfört med 3 till 4 steg för nitrocellulosafärger. Emaljfärger torkar inte bara snabbt, utan är också resistenta mot lösningsmedel som bensin.
Nackdelen med alkydemaljer är dock att de är rädda för solljus, och i solljus kommer färgfilmen att oxideras i en accelererad hastighet och färgen kommer snart att blekna och bli matt, ibland kan denna process till och med vara inom bara några månader . Trots sina nackdelar har alkydhartser inte helt eliminerats och är fortfarande en viktig del av dagens beläggningsteknik. Termoplastiska akrylfärger dök upp på 1940-talet, vilket avsevärt förbättrade finishens dekorativa och hållbarhet, och 1955 började General Motors måla bilar med en ny akrylharts. Denna färgs reologi var unik och krävde sprutning med låg torrhalt, vilket krävde flera skikt. Denna till synes ofördelaktiga egenskap var en fördel vid den tiden eftersom den möjliggjorde införandet av metallflingor i beläggningen. Akryllacken sprutades med en mycket låg initial viskositet, vilket gjorde att metallflingorna kunde plattas ut för att bilda ett reflekterande skikt, och sedan ökade viskositeten snabbt för att hålla metallflingorna på plats. Därmed föddes metallfärg.
Det är värt att notera att denna period såg ett plötsligt framsteg inom akrylfärgsteknologin i Europa. Detta berodde på de restriktioner som infördes för de europeiska axelländerna efter andra världskriget, som begränsade användningen av vissa kemiska material i industriell tillverkning, såsom nitrocellulosa, ett råmaterial som behövs för nitrocellulosafärg, som kunde användas för att tillverka sprängämnen. Med denna begränsning började företag i dessa länder att fokusera på emaljfärgsteknik och utveckla ett akryl-uretanfärgsystem. när europeiska färger kom in i USA 1980 var amerikanska billacksystem långt ifrån europeiska konkurrenter.
Automatiserad process för fosfatering och elektrofores för strävan efter den avancerade färgkvaliteten
De två decennierna efter andra världskriget var en period av ökad kvalitet på kroppsbeläggningar. Vid den här tiden i USA, förutom transport, hade bilar också egenskapen att förbättra social status, så bilägare ville att deras bilar skulle se mer exklusiva ut, vilket krävde att lacken såg mer glänsande ut och i vackrare färger.
Från och med 1947 började bilföretagen fosfatisera metallytor före målning, som ett sätt att förbättra färgens vidhäftning och korrosionsbeständighet. Primern byttes också från spray- till dip-beläggning, vilket innebär att kroppsdelarna doppas i en färgpöl, vilket gör den mer enhetlig och beläggningen mer heltäckande, vilket säkerställer att svåråtkomliga platser som håligheter också kan målas. .
På 1950-talet fann bilföretagen att även om doppbeläggningsmetoden användes, skulle en del av färgen fortfarande tvättas bort i den efterföljande processen med lösningsmedel, vilket minskade effektiviteten av rostskydd. För att lösa detta problem gick Ford 1957 samman med PPG under ledning av Dr. George Brewer. Under ledning av Dr. George Brewer utvecklade Ford och PPG metoden för elektrolytisk beläggning som nu är vanligt förekommande.
Ford etablerade sedan världens första anodiska elektroforetiska färgverkstad 1961. Den initiala tekniken var dock bristfällig och PPG introducerade ett överlägset katodiskt elektroforetiskt beläggningssystem och motsvarande beläggningar 1973.
Måla för att hålla vackert för att minska föroreningar för vattenbaserad färg
I mitten till slutet av 70-talet hade medvetenheten om energibesparing och miljöskydd som oljekrisen medfört en stor inverkan på färgindustrin. På 80-talet antog länder nya regler för flyktiga organiska föreningar (VOC), som gjorde akrylfärgbeläggningar med högt VOC-innehåll och svag hållbarhet oacceptabla för marknaden. Dessutom förväntar sig konsumenterna också att kroppsmålningseffekterna håller i minst 5 år, vilket kräver att man tar hänsyn till lackens hållbarhet.
Med det transparenta lackskiktet som skyddsskikt behöver den invändiga färgfärgen inte vara lika tjock som tidigare, det behövs bara ett extremt tunt lager för dekorativa ändamål. UV-absorbenter tillsätts också i lackskiktet för att skydda pigmenten i det transparenta skiktet och primern, vilket avsevärt ökar livslängden på primern och färgfärgen.
Målningstekniken är initialt kostsam och används i allmänhet endast på avancerade modeller. Dessutom var hållbarheten för klarlacken dålig, och den skulle snart flagna av och kräva ommålning. Under det följande decenniet arbetade dock bilindustrin och färgindustrin för att förbättra beläggningstekniken, inte bara genom att sänka kostnaderna utan också genom att utveckla nyare ytbehandlingar som dramatiskt förbättrade klarlackens livslängd.
Den allt mer fantastiska målartekniken
Framtida beläggning mainstream utveckling trend, vissa människor i branschen tror att ingen målning teknik. Denna teknik har faktiskt trängt in i våra liv, och skalen från vardagliga till hushållsapparater har faktiskt använt teknik utan målning. Skalen lägger till motsvarande färg på metallpulver på nanonivå i formsprutningsprocessen, direkt formar skalen med lysande färger och metallisk struktur, som inte längre behöver målas alls, vilket kraftigt minskar föroreningen som produceras av målning. Naturligtvis används det också flitigt i bilar, såsom trim, galler, backspegelskal, etc.
En liknande princip används inom metallsektorn, vilket innebär att metallmaterial som används utan målning i framtiden redan kommer att ha ett skyddande lager eller till och med ett färglager på fabriken. Denna teknik används för närvarande inom flyg- och militärsektorn, men den är fortfarande långt ifrån tillgänglig för civilt bruk, och det är inte möjligt att erbjuda ett brett utbud av färger.
Sammanfattning: Från penslar till vapen till robotar, från naturlig växtfärg till högteknologisk kemisk färg, från strävan efter effektivitet till strävan efter kvalitet till strävan efter miljöhälsa, strävan efter lackeringsteknik inom bilindustrin har inte slutat, och graden av teknik blir högre och högre. De målare som brukade hålla penslar och arbeta i den tuffa miljön skulle inte förvänta sig att dagens billack har varit så avancerad och fortfarande utvecklas. Framtiden kommer att bli en mer miljövänlig, intelligent och effektiv era.
Posttid: 2022-august
