Autot nähes on esimene mulje tõenäoliselt kere värv. Tänapäeval on ilus läikiv värv üks autotööstuse põhistandardeid. Kuid enam kui sada aastat tagasi polnud auto värvimine lihtne ülesanne ja see oli palju vähem ilus kui tänapäeval. Kuidas autovärv arenes tänapäevani? Surley räägib teile autovärvide katmise tehnoloogia arengu ajaloost.
Kümme sekundit täisteksti mõistmiseks:
1,Lakkpärineb Hiinast, Lääs juhtis pärast tööstusrevolutsiooni.
2. Looduslik alusmaterjal, värv kuivab aeglaselt, mõjutades autotööstuse tootmisprotsessi efektiivsust. DuPont leiutas kiiresti kuivava värvi.nitrovärv.
3, PihustuspüstolidAsendab pintsleid, andes ühtlasema värvikihi.
4, Alküüdist akrüülini, vastupidavuse ja mitmekesisuse poole püüdlemine on jätkuv.
5, Pihustamisest kuni kastmiskatmiseniLakkivanni puhul jõuab värvi kvaliteedi pidev tagaajamine nüüd fosfaatimise ja elektrodepositsioonini.
6, Asendamineveepõhine värvkeskkonnakaitse nimel tegutsedes.
7, Nüüd ja tulevikus muutub maalimistehnoloogia üha kujutlusvõimetumaks,isegi ilma värvita.
Värvi peamine roll on vananemisvastane
Enamik inimesi arvab, et värvi roll on anda esemetele säravad värvid, kuid tööstusliku tootmise seisukohast on värv tegelikult teisejärguline vajadus; peamine eesmärk on rooste ja vananemise vastane kaitse. Alates raua ja puidu kombinatsiooni algusaegadest kuni tänapäevase puhasmetallivalge kereni vajab autokere värvi kaitsekihina. Värvikihi ees seisavad väljakutsed on loomulik kulumine, nagu päike, liiv ja vihm, füüsilised kahjustused, nagu kraapimine, hõõrdumine ja kokkupõrked, ning erosioon, nagu sool ja loomade väljaheited. Värvimistehnoloogia arengu käigus arendatakse aeglaselt üha tõhusamaid, vastupidavamaid ja ilusamaid kerekatteid, et nendele väljakutsetele paremini vastata.
Lakk Hiinast
Lakil on väga pikk ajalugu ja häbiväärselt kuulus lakitehnoloogia juhtpositsioon enne tööstusrevolutsiooni Hiinale. Laki kasutamine ulatub tagasi neoliitikumi ajastusse ning pärast sõdivate riikide perioodi kasutasid käsitöölised värvisegu valmistamiseks tungpuu seemnetest ekstraheeritud tungõli ja lisasid looduslikku toorlakki, kuigi sel ajal oli lakk aadli luksuskaup. Pärast Mingi dünastia valitsemist hakkas Zhu Yuanzhang rajama riiklikku lakitööstust ja värvitehnoloogia arenes kiiresti. Esimese Hiina värvitehnoloogiat käsitleva teose "Maaliraamat" koostas Mingi dünastia lakimeister Huang Cheng. Tänu tehnilisele arengule ning sise- ja väliskaubandusele oli lakinõude tootmine Mingi dünastias välja arendanud küpse käsitöötööstuse süsteemi.
Mingi dünastia kõige keerukam volframõlivärv oli laevaehituse võtmeks. Kuueteistkümnenda sajandi Hispaania õpetlane Mendoza mainis teoses "Suur-Hiina impeeriumi ajalugu", et volframõliga kaetud Hiina laevade eluiga oli kaks korda pikem kui Euroopa laevadel.
18. sajandi keskel omandas Euroopa lõpuks volframõlivärvi tehnoloogia ja Euroopa värvitööstus hakkas järk-järgult kujunema. Lisaks laki tootmisele oli volframõli oluline tooraine ka teistele tööstusharudele, mida Hiina endiselt monopoliseeris, ning sellest sai oluline tööstuslik tooraine kahe tööstusrevolutsiooni ajal kuni 20. sajandi alguseni, mil Põhja- ja Lõuna-Ameerikasse siirdatud volframpuud hakkasid arenema ja murdsid Hiina toorainemonopoli.
Kuivamine ei võta enam kuni 50 päeva
20. sajandi alguses valmistati autosid endiselt looduslike baasvärvidega, näiteks linaseemneõliga sideainena.
Isegi Ford, kes oli autode tootmisliini teerajaja, kasutas tootmiskiiruse saavutamiseks peaaegu äärmuseni ainult Jaapani musta värvi, kuna see kuivab kõige kiiremini, aga lõppude lõpuks on see ikkagi looduslik alusmaterjalvärv ja värvikihi kuivamiseks kulub ikkagi rohkem kui nädal.
1920. aastatel töötas DuPont kiiresti kuivava nitrotselluloosvärvi (tuntud ka kui nitrotselluloosvärv) kallal, mis pani autotootjad naeratama, kuna nad ei pidanud enam töötama nii pikkade värvimistsüklitega autodega.
1921. aastaks oli DuPont juba nitraatfilmide tootmise liider, kuna ettevõte pöördus nitrotselluloosil põhinevate mittelõhkeainete toodete poole, et absorbeerida sõja ajal ehitatud tohutuid tootmisvõimsusi. Ühel kuumal reede pärastlõunal 1921. aasta juulis jättis DuPonti kiletehase töötaja enne töölt lahkumist doki äärde tünni nitraatpuuvillakiudu. Kui ta selle esmaspäeva hommikul uuesti avas, avastas ta, et ämber oli muutunud selgeks, viskoosseks vedelikuks, millest sai hiljem nitrotselluloosvärvi alus. 1924. aastal töötas DuPont välja DUCO nitrotselluloosvärvi, kasutades peamise toorainena nitrotselluloosi ning lisades segamiseks sünteetilisi vaike, plastifikaatoreid, lahusteid ja vedeldajaid. Nitrotselluloosvärvi suurim eelis on see, et see kuivab kiiresti, võrreldes loodusliku alusvärviga, mille kuivamine võtab nädala või isegi nädalaid, kuivab nitrotselluloosvärv vaid 2 tundi, mis suurendas oluliselt värvimise kiirust. 1924. aastal kasutasid peaaegu kõik General Motorsi tootmisliinid Duco nitrotselluloosvärvi.
Loomulikult on nitrotselluloosvärvil oma puudused. Niiskes keskkonnas pihustamisel muutub kile kergesti valgeks ja kaotab oma läike. Moodustunud värvipinnal on halb korrosioonikindlus nafta baasil lahustite, näiteks bensiini suhtes, mis võivad värvipinda kahjustada, ja tankimise ajal lekkiv õligaas võib kiirendada ümbritseva värvipinna halvenemist.
Pintslite asendamine pihustuspüstolitega ebaühtlaste värvikihtide lahendamiseks
Lisaks värvi enda omadustele on värvipinna tugevuse ja vastupidavuse seisukohalt väga oluline ka värvimismeetod. Pihustuspüstolite kasutamine oli oluline verstapost värvimistehnoloogia ajaloos. Pihustuspüstol võeti tööstusliku värvimise valdkonnas täielikult kasutusele 1923. aastal ja autotööstuses 1924. aastal.
Nii asutas DeVilbissi perekond DeVilbissi, maailmakuulsa ettevõtte, mis on spetsialiseerunud pihustustehnoloogiale. Hiljem sündis Alan DeVilbissi poeg Tom DeVilbiss. Dr Alan DeVilbissi poeg Tom DeVilbiss viis oma isa leiutise meditsiinivaldkonnast kaugemale. DeVilbiss viis oma isa leiutised meditsiinivaldkonnast kaugemale ja muutis algse pihusti värvi pealekandmiseks mõeldud pihustuspüstoliks.
Tööstusvärvimise valdkonnas on pintslid pihustuspüstolite asemel kiiresti vananemas. deVilbiss on pihustuspüstolite valdkonnas tegutsenud üle 100 aasta ning on nüüdseks tööstuslike pihustuspüstolite ja meditsiiniliste pihustite valdkonna liider.
Alküüdist akrüülini, vastupidavam ja tugevam
1930. aastatel võeti autode värvimisprotsessis kasutusele alküüdvaiguemailvärv, mida nimetatakse ka alküüdemailvärviks. Autokere metallosad pihustati seda tüüpi värviga ja seejärel kuivatati ahjus, et moodustada väga vastupidav värvikiht. Võrreldes nitrotselluloosvärvidega on alküüdemailvärvide pealekandmine kiirem, nõudes vaid 2–3 sammu, võrreldes nitrotselluloosvärvide 3–4 sammuga. Emailvärvid mitte ainult ei kuiva kiiresti, vaid on ka vastupidavad lahustitele, näiteks bensiinile.
Alküüdemailide puuduseks on aga see, et nad kardavad päikesevalgust ning päikesevalguses oksüdeerub värvikile kiiremini ning värv tuhmub ja muutub tuhmiks, mõnikord võib see protsess toimuda isegi mõne kuuga. Vaatamata oma puudustele pole alküüdvaigud täielikult välja juuritud ja on tänapäeva kattetehnoloogias endiselt oluline osa. Termoplastsed akrüülvärvid ilmusid 1940. aastatel, parandades oluliselt viimistluse dekoratiivsust ja vastupidavust, ning 1955. aastal hakkas General Motors autosid värvima uue akrüülvaiguga. Selle värvi reoloogia oli ainulaadne ja nõudis pihustamist madala tahke aine sisaldusega, mis nõudis seega mitme kihi pealekandmist. See pealtnäha ebasoodne omadus oli tol ajal eeliseks, sest see võimaldas kattesse lisada metallihelbeid. Akrüüllakk pihustati väga madala algviskoossusega, mis võimaldas metallihelvestel lamedamaks muutuda, moodustades peegeldava kihi, ja seejärel suurenes viskoossus kiiresti, et metallihelbed paigal püsiksid. Nii sündiski metallikvärv.
Väärib märkimist, et sel perioodil toimus Euroopas akrüülvärvide tehnoloogia järsk areng. See tulenes Teise maailmasõja järel Euroopa teljeriikidele kehtestatud piirangutest, mis piirasid mõnede keemiliste materjalide, näiteks nitrotselluloosi, mis on nitrotselluloosvärvi tooraine ja mida saab kasutada lõhkeainete valmistamiseks, kasutamist tööstuslikus tootmises. Selle piiranguga hakkasid nende riikide ettevõtted keskenduma emailvärvide tehnoloogiale, arendades välja akrüüluretaanvärvide süsteemi. Kui Euroopa värvid 1980. aastal Ameerika Ühendriikidesse sisenesid, olid Ameerika autovärvide süsteemid Euroopa konkurentidest kaugel.
Automatiseeritud fosfaatimis- ja elektroforeesiprotsess täiustatud värvikvaliteedi saavutamiseks
Kaks aastakümmet pärast Teist maailmasõda olid kerekatete kvaliteedi paranemise periood. Sel ajal Ameerika Ühendriikides oli autodel lisaks transpordile ka sotsiaalse staatuse parandamise omadus, seega soovisid autoomanikud, et nende autod näeksid välja luksuslikumad, mis nõudis läikivamat ja ilusamates värvides värvi.
Alates 1947. aastast hakkasid autotootjad enne värvimist metallpindu fosfaatima, et parandada värvi nakkuvust ja korrosioonikindlust. Ka kruntvärvimine muudeti pihustamisest kastmisvärvimiseks, mis tähendab, et keredetailid kastetakse värvikihti, muutes selle ühtlasemaks ja kattekihi ulatuslikumaks, tagades, et ka raskesti ligipääsetavaid kohti, näiteks õõnsusi, saab värvida.
1950. aastatel avastasid autotootjad, et kuigi kasutati kastmismeetodit, uhuti osa värvist järgnevas protsessis lahustitega ikkagi maha, mis vähendas roostekaitse tõhusust. Selle probleemi lahendamiseks ühendas Ford 1957. aastal dr George Breweri juhtimisel jõud PPG-ga. Dr George Breweri juhtimisel töötasid Ford ja PPG välja elektrodepositsiooni katmismeetodi, mida nüüd laialdaselt kasutatakse.
Seejärel asutas Ford 1961. aastal maailma esimese anoodse elektroforeetilise värvimise töökoja. Esialgne tehnoloogia oli aga vigane ja PPG võttis 1973. aastal kasutusele parema katoodse elektroforeetilise kattesüsteemi ja vastavad katted.
Veebaasil värvide puhul on reostuse vähendamiseks vaja ilusat värvi
1970. aastate keskpaigas ja lõpus avaldas naftakriisist tingitud teadlikkus energiasäästust ja keskkonnakaitsest suurt mõju ka värvitööstusele. 1980. aastatel kehtestasid riigid uued lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) eeskirjad, mis muutsid turule vastuvõetamatuks kõrge VOC sisaldusega ja nõrga vastupidavusega akrüülvärvikatted. Lisaks ootavad tarbijad, et kerevärvi efektid kestaksid vähemalt 5 aastat, mis nõuab värvikihi vastupidavuse parandamist.
Läbipaistva lakikihi kui kaitsekihi puhul ei pea sisemine värvikiht olema nii paks kui varem, dekoratiivsetel eesmärkidel piisab äärmiselt õhukesest kihist. Lakikihile lisatakse ka UV-absorbeerijaid, et kaitsta läbipaistva kihi ja kruntvärvi pigmente, pikendades oluliselt kruntvärvi ja värvi eluiga.
Värvimistehnika on algselt kulukas ja seda kasutatakse üldiselt ainult kallimate mudelite puhul. Samuti oli läbipaistva kihi vastupidavus halb ning see koorus peagi maha ja vajas ülevärvimist. Järgmisel kümnendil töötasid autotööstus ja värvitööstus aga kattetehnoloogia täiustamise nimel, mitte ainult vähendades kulusid, vaid ka töötades välja uusi pinnatöötlusi, mis pikendasid oluliselt läbipaistva kihi eluiga.
Üha hämmastavam maalimistehnoloogia
Tuleviku kattekihi peavoolu arengusuundumuses usuvad mõned valdkonna inimesed värvimist mittevajavat tehnoloogiat. See tehnoloogia on tegelikult meie ellu tunginud ja igapäevaste kodumasinate korpused on tegelikult värvimist mittevajavat tehnoloogiat kasutanud. Korpustele lisatakse survevalu protsessis vastavat värvi nanotasemel metallipulbrit, moodustades otse kestad erksate värvide ja metallilise tekstuuriga, mida ei pea enam üldse värvima, vähendades oluliselt värvimisega tekkivat reostust. Loomulikult kasutatakse seda laialdaselt ka autodes, näiteks liistudes, iluvõredes, tahavaatepeegli korpustes jne.
Sarnast põhimõtet kasutatakse ka metallisektoris, mis tähendab, et tulevikus on ilma värvimiseta kasutatavatel metallmaterjalidel juba tehases kaitsekiht või isegi värvikiht. Praegu kasutatakse seda tehnoloogiat lennunduses ja sõjanduses, kuid tsiviilkasutuseks pole see veel kaugeltki saadaval ning laia värvivalikut pole võimalik pakkuda.
KokkuvõtePintslitest relvade ja robotiteni, looduslikest taimevärvidest kõrgtehnoloogiliste keemiliste värvideni, efektiivsuse poole püüdlemisest kvaliteedi poole ja keskkonnatervise poole püüdlemiseni – autotööstuses pole värvimistehnoloogia arendamine peatunud ning tehnoloogia tase aina tõuseb. Varem pintsleid käes hoidnud ja karmides tingimustes töötanud maalikunstnikud ei oleks osanud oodata, et tänapäeva autovärvid on nii arenenud ja alles arenevad. Tulevik on keskkonnasõbralikum, intelligentsem ja tõhusam ajastu.
Postituse aeg: 20. august 2022
