Quan veieu un cotxe, la vostra primera impressió probablement serà el color de la carrosseria. Avui dia, tenir una pintura brillant i bonica és un dels estàndards bàsics per a la fabricació d'automòbils. Però fa més de cent anys, pintar un cotxe no era una tasca fàcil, i era molt menys bonic del que és avui. Com va evolucionar la pintura dels cotxes fins al punt que ho ha fet avui? Surley us explicarà la història del desenvolupament de la tecnologia de recobriment de pintura per a cotxes.
Deu segons per entendre el text complet:
1,Lacaes va originar a la Xina, Occident va liderar després de la revolució industrial.
2, la pintura de material base natural s'asseca lentament, cosa que afecta l'eficiència del procés de fabricació d'automòbils, DuPont va inventar l'assecat ràpidpintura nitro.
3, Pistoles de polvoritzaciósubstitueix els pinzells, donant una pel·lícula de pintura més uniforme.
4, De l'alquídic a l'acrílic, la recerca de la durabilitat i la diversitat és contínua .
5, De la "polvorització" a la "immersió"Amb bany de laca, la recerca contínua de la qualitat de la pintura arriba ara a la fosfatació i l'electrodeposició.
6, Substitució ambpintura a base d'aiguaen la recerca de la protecció del medi ambient.
7, Ara i en el futur, la tecnologia de la pintura està cada cop més més enllà de la imaginació,fins i tot sense pintura.
La funció principal de la pintura és antienvelliment
La percepció de la majoria de la gent sobre el paper de la pintura és donar colors brillants als objectes, però des del punt de vista de la fabricació industrial, el color és en realitat una necessitat secundària; l'òxid i l'antienvelliment són el propòsit principal. Des dels primers dies de la combinació de ferro i fusta fins a la carrosseria blanca de metall pur d'avui dia, la carrosseria del cotxe necessita pintura com a capa protectora. Els reptes als quals ha d'afrontar la capa de pintura són el desgast natural com el sol, la sorra i la pluja, els danys físics com ara les ratllades, el fregament i les col·lisions, i l'erosió com la sal i els excrements d'animals. En l'evolució de la tecnologia de la pintura, el procés està desenvolupant lentament pells cada cop més eficients, duradores i boniques per a la carrosseria per tal d'afrontar millor aquests reptes.
Laca de la Xina
La laca té una història molt llarga i, vergonyosament, la posició líder en tecnologia de la laca pertanyia a la Xina abans de la Revolució Industrial. L'ús de la laca es remunta a l'era neolítica, i després del període dels Regnes Combatents, els artesans utilitzaven oli de tung extret de les llavors de l'arbre de tung i afegien laca natural crua per fer una barreja de pintures, tot i que en aquell moment la laca era un article de luxe per a la noblesa. Després de l'establiment de la dinastia Ming, Zhu Yuanzhang va començar a establir una indústria governamental de laca, i la tecnologia de la pintura es va desenvolupar ràpidament. La primera obra xinesa sobre tecnologia de la pintura, "El llibre de la pintura", va ser compilada per Huang Cheng, un fabricant de laca de la dinastia Ming. Gràcies al desenvolupament tècnic i al comerç interior i exterior, la laca havia desenvolupat un sistema industrial artesanal madur a la dinastia Ming.
La pintura a l'oli de tung més sofisticada de la dinastia Ming va ser la clau per a la fabricació de vaixells. L'erudit espanyol del segle XVI Mendoza va esmentar a la "Història del Gran Imperi de la Xina" que els vaixells xinesos recoberts amb oli de tung tenien el doble de vida útil que els vaixells europeus.
A mitjans del segle XVIII, Europa finalment va aconseguir dominar la tecnologia de la pintura a l'oli de tung, i la indústria europea de la pintura va anar prenent forma gradualment. La matèria primera, l'oli de tung, a més de ser utilitzada per a la laca, també era una matèria primera important per a altres indústries, encara monopolitzades per la Xina, i es va convertir en una matèria primera industrial important per a les dues revolucions industrials fins a principis del segle XX, quan els arbres de tung trasplantats a Amèrica del Nord i del Sud van prendre forma, cosa que va trencar el monopoli xinès de les matèries primeres.
L'assecat ja no triga fins a 50 dies
A principis del segle XX, els automòbils encara es fabricaven utilitzant pintures de base natural com l'oli de llinosa com a aglutinant.
Fins i tot Ford, que va ser pionera en la línia de producció per construir cotxes, utilitzava només pintura negra japonesa gairebé a l'extrem per tal de buscar la velocitat de fabricació perquè s'asseca més ràpid, però al cap i a la fi, continua sent una pintura de material base natural, i la capa de pintura encara necessita més d'una setmana per assecar-se.
A la dècada del 1920, DuPont va treballar en una pintura de nitrocel·lulosa d'assecat ràpid (també coneguda com a pintura de nitrocel·lulosa) que feia somriure els fabricants d'automòbils, ja que no havien de treballar en cotxes amb cicles de pintura tan llargs.
El 1921, DuPont ja era líder en la fabricació de pel·lícules cinematogràfiques de nitrat, ja que va recórrer a productes no explosius basats en nitrocel·lulosa per absorbir les enormes instal·lacions de capacitat que havia construït durant la guerra. Una calorosa tarda de divendres de juliol de 1921, un treballador d'una planta de pel·lícules de DuPont va deixar un barril de fibra de cotó amb nitrat al moll abans de sortir de la feina. Quan el va tornar a obrir dilluns al matí, va descobrir que el cubell s'havia convertit en un líquid clar i viscós que més tard es convertiria en la base de la pintura de nitrocel·lulosa. El 1924, DuPont va desenvolupar la pintura de nitrocel·lulosa DUCO, utilitzant nitrocel·lulosa com a principal matèria primera i afegint resines sintètiques, plastificants, dissolvents i diluents per barrejar-la. El major avantatge de la pintura de nitrocel·lulosa és que s'asseca ràpidament, en comparació amb la pintura de base natural que triga una setmana o fins i tot setmanes a assecar-se, la pintura de nitrocel·lulosa només triga 2 hores a assecar-se, augmentant considerablement la velocitat de pintura. El 1924, gairebé totes les línies de producció de General Motors utilitzaven pintura de nitrocel·lulosa Duco.
Naturalment, la pintura de nitrocel·lulosa té els seus inconvenients. Si es ruixa en un ambient humit, la pel·lícula es tornarà blanca fàcilment i perdrà la seva brillantor. La superfície de pintura formada té una mala resistència a la corrosió dels dissolvents derivats del petroli, com la gasolina, que poden danyar la superfície de la pintura, i el gas de petroli que s'escapa durant el reompliment de combustible pot accelerar el deteriorament de la superfície de pintura circumdant.
Substitució de pinzells per pistoles polvoritzadores per resoldre capes de pintura desiguals
A més de les característiques de la pintura en si, el mètode de pintat també és molt important per a la resistència i la durabilitat de la superfície de la pintura. L'ús de pistoles polvoritzadores va ser una fita important en la història de la tecnologia de la pintura. La pistola polvoritzadora es va introduir completament en el camp de la pintura industrial el 1923 i en la indústria de l'automòbil el 1924.
La família DeVilbiss va fundar així DeVilbiss, una empresa de renom mundial especialitzada en tecnologia d'atomització. Més tard, va néixer el fill d'Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss. El fill del Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, va portar la invenció del seu pare més enllà del camp mèdic. DeVilbiss va portar les invencions del seu pare més enllà del camp mèdic i va transformar l'atomitzador original en una pistola polvoritzadora per a l'aplicació de pintura.
En el camp de la pintura industrial, els pinzells s'estan quedant ràpidament obsolets per les pistoles polvoritzadores. deVilbiss ha estat treballant en el camp de l'atomització durant més de 100 anys i ara és líder en el camp de les pistoles polvoritzadores industrials i els atomitzadors mèdics.
D'alquídic a acrílic, més durador i més fort
A la dècada del 1930, la pintura d'esmalt de resina alquídica, anomenada pintura d'esmalt alquídica, es va introduir en el procés de pintura d'automòbils. Les parts metàl·liques de la carrosseria del cotxe es ruixaven amb aquest tipus de pintura i després s'assecaven en un forn per formar una pel·lícula de pintura molt resistent. En comparació amb les pintures de nitrocel·lulosa, les pintures d'esmalt alquídiques són més ràpides d'aplicar, ja que només requereixen de 2 a 3 passos en comparació amb els 3 o 4 passos de les pintures de nitrocel·lulosa. Les pintures d'esmalt no només s'assequen ràpidament, sinó que també són resistents a dissolvents com la gasolina.
El desavantatge dels esmalts alquídics, però, és que tenen por de la llum solar, i a la llum solar la pel·lícula de pintura s'oxidarà a un ritme accelerat i el color aviat s'esvairà i es tornarà mat, de vegades aquest procés pot ser fins i tot en pocs mesos. Malgrat els seus desavantatges, les resines alquídiques no s'han eliminat completament i continuen sent una part important de la tecnologia de recobriment actual. Les pintures acríliques termoplàstiques van aparèixer a la dècada de 1940, millorant enormement la decoració i la durabilitat de l'acabat, i el 1955, General Motors va començar a pintar cotxes amb una nova resina acrílica. La reologia d'aquesta pintura era única i requeria polvorització amb un baix contingut de sòlids, per la qual cosa requeria múltiples capes. Aquesta característica aparentment desavantatjosa va ser un avantatge en aquell moment perquè permetia la inclusió d'escates metàl·liques al recobriment. El vernís acrílic es polvoritzava amb una viscositat inicial molt baixa, permetent que les escates metàl·liques s'aplanessin per formar una capa reflectant, i després la viscositat augmentava ràpidament per mantenir les escates metàl·liques al seu lloc. Així va néixer la pintura metàl·lica.
Val a dir que aquest període va veure un avenç sobtat en la tecnologia de la pintura acrílica a Europa. Això va derivar de les restriccions imposades als països de l'Eix europeu després de la Segona Guerra Mundial, que van restringir l'ús d'alguns materials químics en la fabricació industrial, com la nitrocel·lulosa, una matèria primera necessària per a la pintura de nitrocel·lulosa, que es podia utilitzar per fabricar explosius. Amb aquesta restricció, les empreses d'aquests països van començar a centrar-se en la tecnologia de la pintura d'esmalt, desenvolupant un sistema de pintura d'uretà acrílic. Quan les pintures europees van entrar als Estats Units el 1980, els sistemes de pintura d'automòbils americans estaven lluny dels seus rivals europeus.
Procés automatitzat de fosfatació i electroforesi per a la recerca d'una qualitat de pintura avançada
Les dues dècades posteriors a la Segona Guerra Mundial van ser un període d'augment de la qualitat dels recobriments de la carrosseria. En aquesta època als Estats Units, a més del transport, els cotxes també tenien l'atribut de millorar l'estatus social, per la qual cosa els propietaris de cotxes volien que els seus cotxes tinguessin un aspecte més elegant, cosa que requeria que la pintura tingués un aspecte més brillant i en colors més bonics.
A partir del 1947, les companyies automobilístiques van començar a fosfatar superfícies metàl·liques abans de pintar-les, com a manera de millorar l'adherència i la resistència a la corrosió de la pintura. La imprimació també es va canviar de polvorització a immersió, la qual cosa significa que les parts de la carrosseria es submergeixen en un bassal de pintura, fent-la més uniforme i el recobriment més complet, garantint que també es puguin pintar llocs de difícil accés, com ara cavitats.
A la dècada del 1950, les companyies automobilístiques van descobrir que, tot i que s'utilitzava el mètode de recobriment per immersió, una part de la pintura encara es rentava en el procés posterior amb dissolvents, cosa que reduïa l'eficàcia de la prevenció de l'òxid. Per resoldre aquest problema, el 1957, Ford va unir forces amb PPG sota el lideratge del Dr. George Brewer. Sota el lideratge del Dr. George Brewer, Ford i PPG van desenvolupar el mètode de recobriment per electrodeposició que ara s'utilitza habitualment.
Ford va establir el primer taller de pintura electroforètica anòdica del món el 1961. Tanmateix, la tecnologia inicial era defectuosa i PPG va introduir un sistema de recobriment electroforètic catòdic superior i els recobriments corresponents el 1973.
Pintura que dura i és bonica per reduir la contaminació per a la pintura a base d'aigua
A mitjans i finals dels anys 70, la consciència sobre l'estalvi d'energia i la protecció del medi ambient provocada per la crisi del petroli també va tenir un gran impacte en la indústria de la pintura. A la dècada dels 80, els països van promulgar noves regulacions sobre compostos orgànics volàtils (COV), que van fer que els recobriments de pintura acrílica amb un alt contingut de COV i una durabilitat baixa fossin inacceptables per al mercat. A més, els consumidors també esperen que els efectes de la pintura corporal durin almenys 5 anys, cosa que requereix abordar la durabilitat de l'acabat de la pintura.
Amb la capa de laca transparent com a capa protectora, la pintura de color interna no necessita ser tan gruixuda com abans, només es necessita una capa extremadament fina amb finalitats decoratives. També s'afegeixen absorbents d'UV a la capa de laca per protegir els pigments de la capa transparent i la imprimació, augmentant significativament la vida útil de la imprimació i la pintura de color.
La tècnica de pintura és inicialment costosa i generalment només s'utilitza en models de gamma alta. A més, la durabilitat de la capa transparent era deficient i aviat s'escapolia i calia repintar-la. A la dècada següent, però, la indústria de l'automoció i la indústria de la pintura van treballar per millorar la tecnologia de recobriment, no només reduint el cost, sinó també desenvolupant nous tractaments superficials que van millorar dràsticament la vida útil de la capa transparent.
La tecnologia de pintura, cada cop més sorprenent
La tendència de desenvolupament de recobriments en el futur és la tecnologia dominant, i algunes persones de la indústria creuen que és la tecnologia sense pintura. Aquesta tecnologia ha penetrat a les nostres vides, i des de les carcasses dels electrodomèstics fins als de cada dia han utilitzat tecnologia sense pintura. Les carcasses afegeixen el color corresponent de pols metàl·lica a nivell nanomètric en el procés de modelat per injecció, formant directament les carcasses amb colors brillants i textura metàl·lica, que ja no necessiten ser pintades en absolut, cosa que redueix considerablement la contaminació produïda per la pintura. Naturalment, també s'utilitza àmpliament en automòbils, com ara guarniments, graelles, carcasses de miralls retrovisors, etc.
En el sector metal·lúrgic s'utilitza un principi similar, cosa que significa que en el futur, els materials metàl·lics que s'utilitzen sense pintar ja tindran una capa protectora o fins i tot una capa de color a la fàbrica. Actualment, aquesta tecnologia s'utilitza en els sectors aeroespacial i militar, però encara està lluny d'estar disponible per a ús civil i no és possible oferir una àmplia gamma de colors.
ResumDes dels pinzells fins a les pistoles i els robots, des de la pintura vegetal natural fins a la pintura química d'alta tecnologia, des de la recerca de l'eficiència fins a la recerca de la qualitat i la recerca de la salut ambiental, la recerca de la tecnologia de pintura a la indústria de l'automoció no s'ha aturat, i el grau de tecnologia és cada cop més alt. Els pintors que solien agafar pinzells i treballar en un entorn hostil no esperarien que la pintura de cotxes actual fos tan avançada i que encara estigués en desenvolupament. El futur serà una era més respectuosa amb el medi ambient, intel·ligent i eficient.
Data de publicació: 20 d'agost de 2022
