Når du ser en bil, er dit første indtryk sandsynligvis karosseriets farve. I dag er en smuk, skinnende lakering en af de grundlæggende standarder for bilproduktion. Men for mere end hundrede år siden var lakering af en bil ikke en nem opgave, og den var langt mindre smuk end den er i dag. Hvordan udviklede billak sig i det omfang, den har i dag? Surley vil fortælle dig historien om udviklingen af billakteknologi.
Ti sekunder til at forstå hele teksten:
1,Lakopstod i Kina, og Vesten førte an efter den industrielle revolution.
2. Det naturlige basismateriale, maling, tørrer langsomt, hvilket påvirker effektiviteten af bilproduktionsprocessen. DuPont opfandt hurtigtørrendenitromaling.
3, Sprøjtepistolererstatter pensler og giver en mere ensartet malingsfilm.
4, Fra alkyd til akryl, jagten på holdbarhed og mangfoldighed er fortsat.
5, Fra "sprøjtning" til "dypbelægning"Med lakbad kommer den kontinuerlige stræben efter malingens kvalitet nu til fosfatering og elektroaflejring.
6, Udskiftning medvandbaseret malingi jagten på miljøbeskyttelse.
7, Nu og i fremtiden bliver maleteknologien mere og mere uforudsigelig,selv uden maling.
Malingens primære rolle er anti-aging
De fleste menneskers opfattelse af malingens rolle er at give genstande strålende farver, men fra et industrielt produktionssynspunkt er farve faktisk et sekundært behov; rust og anti-aging er hovedformålet. Fra de tidlige dage med jern-træ-kombinationer til nutidens rene metalhvide karrosseri har bilkarosseriet brug for maling som et beskyttende lag. De udfordringer, som malingslaget skal stå over for, er naturligt slid såsom sol, sand og regn, fysiske skader såsom skrabning, gnidning og kollision samt erosion såsom salt og dyreekskrementer. I udviklingen af lakeringsteknologi udvikler processen langsomt mere effektive, holdbare og smukke overflader til karrosseriet for bedre at imødekomme disse udfordringer.
Lak fra Kina
Lak har en meget lang historie, og skammeligt nok tilhørte den førende position inden for lakteknologi Kina før den industrielle revolution. Brugen af lak går helt tilbage til den neolitiske æra, og efter krigende stater brugte håndværkere tungolie udvundet af frøene fra tungtræet og tilsatte naturlig rålak for at lave en blanding af maling, selvom lak på det tidspunkt var en luksusvare for adelen. Efter etableringen af Ming-dynastiet begyndte Zhu Yuanzhang at etablere en statslig lakindustri, og malingteknologien udviklede sig hurtigt. Det første kinesiske værk om malingteknologi, "Maleribogen", blev samlet af Huang Cheng, en lakmager i Ming-dynastiet. Takket være den tekniske udvikling og intern og ekstern handel havde lakvarer udviklet et modent håndværksindustrisystem i Ming-dynastiet.
Den mest sofistikerede tung-oliemaling fra Ming-dynastiet var nøglen til skibsfremstilling. Den spanske forsker Mendoza fra det sekstende århundrede nævnte i "History of the Greater China Empire", at kinesiske skibe belagt med tung-olie havde dobbelt så lang levetid som europæiske skibe.
I midten af det 18. århundrede knækkede og mestrede Europa endelig teknologien bag tung-oliemaling, og den europæiske malingindustri tog gradvist form. Råmaterialet tung-olie var, udover at blive brugt til lak, også et vigtigt råmateriale for andre industrier, der stadig var monopoliseret af Kina, og blev et vigtigt industrielt råmateriale for de to industrielle revolutioner indtil begyndelsen af det 20. århundrede, hvor tung-træerne, der blev omplantet i Nord- og Sydamerika, tog form og brød Kinas monopol på råmaterialer.
Tørring tager ikke længere op til 50 dage
I begyndelsen af det 20. århundrede blev biler stadig fremstillet med naturlige basismalinger såsom linolie som bindemiddel.
Selv Ford, som var pioner inden for produktionslinjen til biler, brugte næsten udelukkende japansk sort maling til det ekstreme for at opnå produktionshastighed, fordi den tørrer hurtigst, men det er trods alt stadig et naturligt basismateriale, og malingslaget har stadig brug for mere end en uge om at tørre.
I 1920'erne arbejdede DuPont på en hurtigtørrende nitrocellulosemaling (også kendt som nitrocellulosemaling), der fik bilproducenter til at smile, da de ikke længere behøvede at arbejde på biler med så lange lakeringscyklusser.
I 1921 var DuPont allerede førende inden for fremstilling af nitratfilm, da de vendte sig mod nitrocellulosebaserede ikke-eksplosive produkter for at absorbere de enorme faciliteter, de havde bygget under krigen. En varm fredag eftermiddag i juli 1921 efterlod en arbejder på en DuPont-filmfabrik en tønde med nitratbomuldsfibre på kajen, før han forlod arbejdet. Da han åbnede den igen mandag morgen, opdagede han, at spanden var blevet til en klar, tyktflydende væske, der senere skulle blive basis for nitrocellulosemaling. I 1924 udviklede DuPont DUCO nitrocellulosemaling ved at bruge nitrocellulose som det primære råmateriale og tilsætte syntetiske harpikser, blødgørere, opløsningsmidler og fortyndere for at blande den. Den største fordel ved nitrocellulosemaling er, at den tørrer hurtigt. Sammenlignet med naturlig basismaling, der tager en uge eller endda uger at tørre, tager nitrocellulosemaling kun 2 timer at tørre, hvilket øgede malingshastigheden betydeligt. I 1924 brugte næsten alle General Motors' produktionslinjer Duco nitrocellulosemaling.
Naturligvis har nitrocellulosemaling sine ulemper. Hvis den sprøjtes i et fugtigt miljø, vil filmen let blive hvid og miste sin glans. Den dannede malingsoverflade har dårlig korrosionsbestandighed over for petroleumbaserede opløsningsmidler, såsom benzin, som kan beskadige malingsoverfladen, og den oliegas, der lækker ud under påfyldning, kan fremskynde forringelsen af den omgivende malingsoverflade.
Udskiftning af pensler med sprøjtepistoler for at løse ujævne lag af maling
Ud over selve malingens egenskaber er malingsmetoden også meget vigtig for malingens overflades styrke og holdbarhed. Brugen af sprøjtepistoler var en vigtig milepæl i malingsteknologiens historie. Sprøjtepistolen blev fuldt introduceret i den industrielle maling i 1923 og i bilindustrien i 1924.
Familien DeVilbiss grundlagde således DeVilbiss, en verdenskendt virksomhed med speciale i forstøvningsteknologi. Senere blev Alan DeVilbiss' søn, Tom DeVilbiss, født. Dr. Alan DeVilbiss' søn, Tom DeVilbiss, tog sin fars opfindelse ud over det medicinske område. DeVilbiss tog sin fars opfindelser ud over det medicinske område og omdannede den originale forstøver til en sprøjtepistol til malingpåføring.
Inden for industriel maling bliver pensler hurtigt forældede i forhold til sprøjtepistoler. deVilbiss har arbejdet inden for forstøvning i mere end 100 år og er nu førende inden for industrielle sprøjtepistoler og medicinske forstøvere.
Fra alkyd til akryl, mere holdbar og stærkere
I 1930'erne blev alkydharpiks-emaljemaling, også kendt som alkyd-emaljemaling, introduceret i billakeringsprocessen. Bilkarosseriets metaldele blev sprøjtet med denne type maling og derefter tørret i en ovn for at danne en meget holdbar lakfilm. Sammenlignet med nitrocellulosemaling er alkyd-emaljemaling hurtigere at påføre og kræver kun 2 til 3 trin sammenlignet med 3 til 4 trin for nitrocellulosemaling. Emaljemaling tørrer ikke kun hurtigt, men er også modstandsdygtig over for opløsningsmidler som benzin.
Ulempen ved alkyd-emaljer er imidlertid, at de er bange for sollys, og i sollys vil malingsfilmen oxidere med en accelereret hastighed, og farven vil hurtigt falme og blive mat, nogle gange kan denne proces endda ske inden for blot et par måneder. Trods deres ulemper er alkydharpikser ikke blevet fuldstændigt elimineret og er stadig en vigtig del af nutidens belægningsteknologi. Termoplastiske akrylmalinger dukkede op i 1940'erne, hvilket forbedrede finishens dekorativitet og holdbarhed betydeligt, og i 1955 begyndte General Motors at male biler med en ny akrylharpiks. Denne malings reologi var unik og krævede sprøjtning med et lavt tørstofindhold, hvilket krævede flere lag. Denne tilsyneladende ufordelagtige egenskab var en fordel på det tidspunkt, fordi den tillod inkludering af metalflager i belægningen. Akryllakken blev sprøjtet med en meget lav initial viskositet, hvilket gjorde det muligt at flade metalflagerne ud og danne et reflekterende lag, og derefter steg viskositeten hurtigt for at holde metalflagerne på plads. Således blev metallisk maling født.
Det er værd at bemærke, at denne periode oplevede en pludselig udvikling inden for akrylmalingsteknologi i Europa. Dette stammede fra de restriktioner, der blev pålagt de europæiske akselande efter Anden Verdenskrig, som begrænsede brugen af visse kemiske materialer i industriel fremstilling, såsom nitrocellulose, et råmateriale, der er nødvendigt for nitrocellulosemaling, som kunne bruges til at fremstille sprængstoffer. Med denne begrænsning begyndte virksomheder i disse lande at fokusere på emaljemalingsteknologi og udviklede et akryl-urethanmalingssystem. Da europæiske malinger kom ind i USA i 1980, var amerikanske bilmalingssystemer langt fra europæiske rivaler.
Automatiseret proces med fosfatering og elektroforese for at opnå avanceret malingskvalitet
De to årtier efter Anden Verdenskrig var en periode med øget kvalitet af karrosseribelægninger. På dette tidspunkt i USA havde biler, udover transport, også den egenskab at forbedre deres sociale status, så bilejere ønskede, at deres biler skulle se mere eksklusive ud, hvilket krævede, at lakken skulle se mere skinnende ud og have smukkere farver.
Fra 1947 begyndte bilproducenter at fosfatere metaloverflader før maling for at forbedre lakkens vedhæftning og korrosionsbestandighed. Primeren blev også ændret fra sprøjte- til dyppelak, hvilket betyder, at karrosseridelene dyppes i en pøl af maling, hvilket gør den mere ensartet og belægningen mere omfattende, hvilket sikrer, at svært tilgængelige steder som hulrum også kan males.
I 1950'erne opdagede bilproducenter, at selvom man brugte dyppebelægningsmetoden, ville en del af lakken stadig blive vasket af i den efterfølgende proces med opløsningsmidler, hvilket reducerede effektiviteten af rustforebyggelsen. For at løse dette problem slog Ford sig i 1957 sammen med PPG under ledelse af Dr. George Brewer. Under ledelse af Dr. George Brewer udviklede Ford og PPG den elektroaflejringsmetode, der nu er almindeligt anvendt.
Ford etablerede derefter verdens første anodisk elektroforetiske lakeringsværksted i 1961. Den oprindelige teknologi var dog mangelfuld, og PPG introducerede et overlegent katodisk elektroforetisk belægningssystem og tilsvarende belægninger i 1973.
Maling, der holder smukt, reducerer forurening med vandbaseret maling
I midten til slutningen af 70'erne havde den bevidsthed om energibesparelser og miljøbeskyttelse, som oliekrisen medførte, også stor indflydelse på malingindustrien. I 80'erne indførte landene nye regler for flygtige organiske forbindelser (VOC), som gjorde akrylmaling med højt VOC-indhold og lav holdbarhed uacceptabel for markedet. Derudover forventer forbrugerne også, at effekten af karosserimaling holder i mindst 5 år, hvilket kræver, at man tager højde for malingens holdbarhed.
Med det transparente laklag som beskyttende lag behøver den indvendige farvemaling ikke at være så tyk som før, kun et ekstremt tyndt lag er nødvendigt til dekorative formål. UV-absorbenter tilsættes også laklaget for at beskytte pigmenterne i det transparente lag og primeren, hvilket øger primerens og farvemalingens levetid betydeligt.
Malerteknikken er i starten dyr og bruges generelt kun på high-end-modeller. Derudover var klarlakkens holdbarhed dårlig, og den skallede hurtigt af og krævede omlakering. I det følgende årti arbejdede bilindustrien og lakindustrien dog på at forbedre belægningsteknologien, ikke kun ved at reducere omkostningerne, men også ved at udvikle nyere overfladebehandlinger, der dramatisk forbedrede klarlakkens levetid.
Den stadig mere fantastiske maleteknologi
Fremtidens belægningsudvikling er en mainstream-tendens, og nogle i branchen mener, at teknologi uden maling er en nødvendighed. Denne teknologi er faktisk trængt ind i vores liv, og både hverdags- og husholdningsapparater bruger teknologi uden maling. Skallerne tilføjer den tilsvarende farve af nano-metalpulver i sprøjtestøbningsprocessen, hvilket direkte danner skallerne med strålende farver og metallisk tekstur, som slet ikke længere behøver at blive malet, hvilket reducerer forureningen fra maling betydeligt. Naturligvis bruges det også i vid udstrækning i biler, såsom lister, kølergrill, bakspejle osv.
Et lignende princip anvendes i metalsektoren, hvilket betyder, at metalmaterialer, der anvendes uden maling, i fremtiden allerede vil have et beskyttende lag eller endda et farvelag på fabrikken. Denne teknologi anvendes i øjeblikket i luftfarts- og militærsektoren, men den er stadig langt fra tilgængelig til civil brug, og det er ikke muligt at tilbyde et bredt udvalg af farver.
OversigtFra pensler til pistoler til robotter, fra naturlig plantemaling til højteknologisk kemisk maling, fra jagten på effektivitet til jagten på kvalitet til jagten på miljømæssig sundhed, er jagten på lakeringsteknologi i bilindustrien ikke stoppet, og teknologiniveauet bliver højere og højere. De malere, der plejede at holde pensler og arbejde i det barske miljø, ville ikke forvente, at nutidens bilmaling var så avanceret og stadig er i udvikling. Fremtiden vil være en mere miljøvenlig, intelligent og effektiv æra.
Opslagstidspunkt: 20. august 2022
