Cando ves un coche, a túa primeira impresión probablemente sexa a cor da carrozaría. Hoxe en día, ter unha pintura brillante e fermosa é un dos estándares básicos para a fabricación de automóbiles. Pero hai máis de cen anos, pintar un coche non era unha tarefa doada e era moito menos fermoso do que é hoxe. Como evolucionou a pintura dos coches ata o punto en que o fai hoxe? Surley contarache a historia do desenvolvemento da tecnoloxía de revestimento de pintura para automóbiles.
Dez segundos para comprender o texto completo:
1,Lacaorixinouse na China, Occidente liderou despois da revolución industrial.
2, a pintura de material base natural seca lentamente, o que afecta á eficiencia do proceso de fabricación de automóbiles, DuPont inventou o secado rápidopintura nitro.
3, Pistolas pulverizadorassubstitúe os pinceis, proporcionando unha película de pintura máis uniforme.
4, De alquídico a acrílico, a procura da durabilidade e a diversidade continúa .
5, Da "pulverización" á "inmersión"Con baño de laca, a busca continua da calidade da pintura chega agora á fosfatación e á electrodeposición.
6, Substitución conpintura a base de augana procura da protección ambiental.
7, Agora e no futuro, a tecnoloxía da pintura está a ir máis alá da imaxinación,mesmo sen pintura.
A función principal da pintura é antienvellecemento
A percepción da maioría da xente sobre o papel da pintura é darlles aos artigos cores brillantes, pero desde o punto de vista da fabricación industrial, a cor é en realidade unha necesidade secundaria; a oxidación e o antienvellecemento son o propósito principal. Desde os primeiros días da combinación de ferro e madeira ata a carrocería branca de metal puro de hoxe, a carrocería do coche necesita pintura como capa protectora. Os desafíos aos que se enfronta a capa de pintura son o desgaste natural como o sol, a area e a choiva, os danos físicos como rabuñaduras, rozamentos e colisións, e a erosión como o sal e os excrementos de animais. Na evolución da tecnoloxía de pintura, o proceso está a desenvolver lentamente peles cada vez máis eficientes, duradeiras e fermosas para que a carrocería poida afrontar mellor estes desafíos.
Laca de China
A laca ten unha historia moi longa e, vergoñosamente, a posición de liderado na tecnoloxía da laca pertenceu a China antes da Revolución Industrial. O uso da laca remóntase á era neolítica e, despois do período dos Estados Combatentes, os artesáns usaban aceite de tung extraído das sementes da árbore de tung e engadían laca natural en bruto para facer unha mestura de pinturas, aínda que naquel momento a laca era un artigo de luxo para a nobreza. Despois do establecemento da dinastía Ming, Zhu Yuanzhang comezou a establecer unha industria gobernamental da laca e a tecnoloxía da pintura desenvolveuse rapidamente. A primeira obra chinesa sobre tecnoloxía da pintura, "O libro da pintura", foi compilada por Huang Cheng, un fabricante de laca da dinastía Ming. Grazas ao desenvolvemento técnico e ao comercio interno e externo, a laca desenvolvera un sistema industrial artesanal maduro na dinastía Ming.
A pintura ao óleo de tung máis sofisticada da dinastía Ming foi a clave para a fabricación de barcos. O erudito español do século XVI Mendoza mencionou na súa "Historia do Gran Imperio da China" que os barcos chineses revestidos con aceite de tung tiñan o dobre de vida útil que os barcos europeos.
A mediados do século XVIII, Europa finalmente conseguiu descifrar e dominar a tecnoloxía da pintura ao óleo de tung, e a industria europea da pintura foi tomando forma gradualmente. A materia prima do aceite de tung, ademais de ser utilizada para a laca, tamén foi unha materia prima importante para outras industrias, aínda monopolizadas por China, e converteuse nunha importante materia prima industrial para as dúas revolucións industriais ata principios do século XX, cando as árbores de tung transplantadas en América do Norte e do Sur tomaron forma, o que rompeu o monopolio chinés das materias primas.
O secado xa non tarda ata 50 días
A principios do século XX, os automóbiles aínda se fabricaban con pinturas de base natural como o aceite de liñaza como aglutinante.
Mesmo Ford, que foi pioneira na liña de produción para construír automóbiles, empregou só pintura negra xaponesa case ao extremo para buscar a velocidade de fabricación porque seca máis rápido, pero despois de todo, segue sendo unha pintura de material base natural e a capa de pintura aínda necesita máis dunha semana para secar.
Na década de 1920, DuPont traballou nunha pintura de nitrocelulosa de secado rápido (tamén coñecida como pintura de nitrocelulosa) que fixo sorrir aos fabricantes de automóbiles, xa sen ter que traballar en coches con ciclos de pintura tan longos.
En 1921, DuPont xa era líder na fabricación de películas cinematográficas de nitrato, xa que recorreu a produtos non explosivos a base de nitrocelulosa para absorber a enorme capacidade das instalacións que construíra durante a guerra. Unha calorosa tarde de venres de xullo de 1921, un traballador dunha planta de películas de DuPont deixou un barril de fibra de algodón de nitrato no peirao antes de saír do traballo. Cando o volveu abrir o luns pola mañá, descubriu que o balde se convertera nun líquido transparente e viscoso que máis tarde se convertería na base da pintura de nitrocelulosa. En 1924, DuPont desenvolveu a pintura de nitrocelulosa DUCO, utilizando nitrocelulosa como principal materia prima e engadindo resinas sintéticas, plastificantes, solventes e diluíntes para mesturala. A maior vantaxe da pintura de nitrocelulosa é que seca rapidamente; en comparación coa pintura de base natural, que tarda unha semana ou incluso semanas en secar, a pintura de nitrocelulosa só tarda 2 horas en secar, o que aumenta considerablemente a velocidade de pintura. En 1924, case todas as liñas de produción de General Motors usaban pintura de nitrocelulosa Duco.
Naturalmente, a pintura de nitrocelulosa ten os seus inconvenientes. Se se pulveriza nun ambiente húmido, a película volverase branca facilmente e perderá o seu brillo. A superficie da pintura formada ten unha mala resistencia á corrosión dos solventes derivados do petróleo, como a gasolina, que poden danala, e o gas de petróleo que se filtra durante o reabastecemento de combustible pode acelerar o deterioro da superficie da pintura circundante.
Substitución de pincéis por pistolas pulverizadoras para resolver capas irregulares de pintura
Ademais das características da propia pintura, o método de pintado tamén é moi importante para a resistencia e a durabilidade da superficie da pintura. O uso de pistolas pulverizadoras foi un fito importante na historia da tecnoloxía da pintura. A pistola pulverizadora introduciuse plenamente no campo da pintura industrial en 1923 e na industria do automóbil en 1924.
A familia DeVilbiss fundou así DeVilbiss, unha empresa de renome mundial especializada en tecnoloxía de atomización. Máis tarde, naceu o fillo de Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss. O fillo do doutor Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, levou a invención do seu pai máis alá do campo da medicina. DeVilbiss levou as invencións do seu pai máis alá do campo da medicina e transformou o atomizador orixinal nunha pistola pulverizadora para a aplicación de pintura.
No campo da pintura industrial, os pinceis están a quedar obsoletos rapidamente polas pistolas pulverizadoras. deVilbiss leva máis de 100 anos traballando no campo da atomización e agora é líder no campo das pistolas pulverizadoras industriais e atomizadores médicos.
De alquídico a acrílico, máis duradeiro e resistente
Na década de 1930, a pintura de esmalte de resina alquídica, coñecida como pintura de esmalte alquídica, introduciuse no proceso de pintura de automóbiles. As pezas metálicas da carrozaría do coche pulverizábanse con este tipo de pintura e logo secábanse nun forno para formar unha película de pintura moi duradeira. En comparación coas pinturas de nitrocelulosa, as pinturas de esmalte alquídicas son máis rápidas de aplicar, xa que só requiren de 2 a 3 pasos en comparación cos 3 ou 4 pasos das pinturas de nitrocelulosa. As pinturas de esmalte non só secan rapidamente, senón que tamén son resistentes a solventes como a gasolina.
A desvantaxe dos esmaltes alquídicos, con todo, é que teñen medo á luz solar e, con ela, a película de pintura oxidarase a un ritmo acelerado e a cor pronto se esvaecerá e volverá opaca; ás veces, este proceso pode ser incluso en poucos meses. A pesar das súas desvantaxes, as resinas alquídicas non se eliminaron por completo e seguen sendo unha parte importante da tecnoloxía de revestimento actual. As pinturas acrílicas termoplásticas apareceron na década de 1940, mellorando enormemente a decoración e a durabilidade do acabado, e en 1955, General Motors comezou a pintar coches cunha nova resina acrílica. A reoloxía desta pintura era única e requiría a pulverización cun baixo contido de sólidos, polo que se requirían varias capas. Esta característica aparentemente desvantaxosa foi unha vantaxe naquel momento porque permitía a inclusión de escamas metálicas no revestimento. O verniz acrílico pulverizábase cunha viscosidade inicial moi baixa, o que permitía que as escamas metálicas se aplanasen para formar unha capa reflectante e, a continuación, a viscosidade aumentaba rapidamente para manter as escamas metálicas no seu lugar. Así naceu a pintura metálica.
Cómpre sinalar que este período viu un avance repentino na tecnoloxía da pintura acrílica en Europa. Isto derivouse das restricións impostas aos países europeos do Eixe despois da Segunda Guerra Mundial, que restrinxiron o uso dalgúns materiais químicos na fabricación industrial, como a nitrocelulosa, unha materia prima necesaria para a pintura de nitrocelulosa, que podería usarse para fabricar explosivos. Con esta restrición, as empresas destes países comezaron a centrarse na tecnoloxía da pintura de esmalte, desenvolvendo un sistema de pintura de uretano acrílico. Cando as pinturas europeas entraron nos Estados Unidos en 1980, os sistemas de pintura para automóbiles estadounidenses estaban lonxe dos seus rivais europeos.
Proceso automatizado de fosfatación e electroforese para a busca dunha calidade de pintura avanzada
As dúas décadas posteriores á Segunda Guerra Mundial foron un período de aumento da calidade dos revestimentos da carrozaría. Nesta época nos Estados Unidos, ademais do transporte, os automóbiles tamén tiñan o atributo de mellorar o status social, polo que os propietarios de automóbiles querían que os seus coches tivesen un aspecto máis elegante, o que requiría que a pintura tivese un aspecto máis brillante e en cores máis fermosas.
A partir de 1947, as empresas automobilísticas comezaron a fosfatar as superficies metálicas antes de pintalas, como unha forma de mellorar a adhesión e a resistencia á corrosión da pintura. A imprimación tamén se cambiou de pulverización a inmersión, o que significa que as pezas da carrozaría se mergullan nunha masa de pintura, o que a fai máis uniforme e o revestimento máis completo, garantindo que tamén se poidan pintar lugares de difícil acceso, como as cavidades.
Na década de 1950, as empresas automobilísticas descubriron que, aínda que se empregaba o método de revestimento por inmersión, unha parte da pintura aínda se lavaba no proceso posterior con solventes, o que reducía a eficacia da prevención da ferruxe. Para solucionar este problema, en 1957, Ford uniu forzas con PPG baixo a dirección do Dr. George Brewer. Baixo a dirección do Dr. George Brewer, Ford e PPG desenvolveron o método de revestimento por electrodeposición que se emprega habitualmente hoxe en día.
Ford estableceu entón o primeiro taller de pintura electroforética anódica do mundo en 1961. Non obstante, a tecnoloxía inicial era defectuosa e PPG introduciu un sistema de revestimento electroforético catódico superior e os revestimentos correspondentes en 1973.
Pintura para durar e ser fermosa para reducir a contaminación da pintura a base de auga
A mediados e finais dos anos 70, a concienciación sobre o aforro de enerxía e a protección ambiental provocada pola crise do petróleo tamén tivo un grande impacto na industria da pintura. Na década dos 80, os países promulgaron novas regulacións sobre compostos orgánicos volátiles (COV), que fixeron que os revestimentos de pintura acrílica con alto contido de COV e baixa durabilidade fosen inaceptables para o mercado. Ademais, os consumidores tamén esperan que os efectos da pintura da carrocería duren polo menos 5 anos, o que require abordar a durabilidade do acabado da pintura.
Coa capa de laca transparente como capa protectora, a pintura de cor interna non precisa ser tan grosa como antes, só se necesita unha capa extremadamente fina para fins decorativos. Tamén se engaden absorbentes de UV á capa de laca para protexer os pigmentos da capa transparente e da imprimación, o que aumenta significativamente a vida útil da imprimación e da pintura de cor.
A técnica de pintura é inicialmente custosa e xeralmente só se usa en modelos de gama alta. Ademais, a durabilidade da capa transparente era baixa e axiña se descascarillaba e requiría repintura. Non obstante, na década seguinte, a industria do automóbil e a industria da pintura traballaron para mellorar a tecnoloxía de revestimento, non só reducindo o custo, senón tamén desenvolvendo novos tratamentos superficiais que melloraron drasticamente a vida útil da capa transparente.
A tecnoloxía de pintura, cada vez máis sorprendente
Tendencia de desenvolvemento de revestimentos no futuro, algunhas persoas da industria cren que a tecnoloxía sen pintura. Esta tecnoloxía penetrou nas nosas vidas, e as carcasas dos electrodomésticos e do uso diario empregan tecnoloxía sen pintura. As carcasas engaden a cor correspondente de po metálico a nanonivel no proceso de moldeo por inxección, formando directamente as carcasas con cores brillantes e textura metálica, que xa non necesitan ser pintadas en absoluto, o que reduce en gran medida a contaminación producida pola pintura. Naturalmente, tamén se usa amplamente en automóbiles, como encaixes, grellas, carcasas de espellos retrovisores, etc.
Un principio similar utilízase no sector metalúrxico, o que significa que no futuro, os materiais metálicos que se utilicen sen pintar xa terán unha capa protectora ou mesmo unha capa de cor na fábrica. Esta tecnoloxía utilízase actualmente nos sectores aeroespacial e militar, pero aínda está lonxe de estar dispoñible para uso civil e non é posible ofrecer unha ampla gama de cores.
ResumoDesde os pincéis ás pistolas e os robots, desde a pintura vexetal natural á pintura química de alta tecnoloxía, desde a busca da eficiencia ata a busca da calidade e a busca da saúde ambiental, a busca da tecnoloxía de pintura na industria do automóbil non se detivo e o grao de tecnoloxía é cada vez maior. Os pintores que antes usaban pincéis e traballaban en ambientes hostiles non esperarían que a pintura actual dos automóbiles fose tan avanzada e que aínda estea en desenvolvemento. O futuro será unha era máis respectuosa co medio ambiente, intelixente e eficiente.
Data de publicación: 20 de agosto de 2022
