Hier erfahren Sie alles Wissenswerte über die Geschichte der Autolackierung

Wenn Sie ein Auto sehen, ist Ihr erster Eindruck wahrscheinlich die Farbe der Karosserie. Heute gehört ein schöner, glänzender Lack zu den Grundstandards im Automobilbau. Doch vor über hundert Jahren war das Lackieren eines Autos keine leichte Aufgabe und weit weniger ansprechend als heute. Wie kam es zu der Entwicklung des Autolacks? Surley erzählt Ihnen die Geschichte der Autolack-Beschichtungstechnologie.

Zehn Sekunden, um den vollständigen Text zu verstehen:

1,LackIhren Ursprung hatte sie in China, wo der Westen nach der industriellen Revolution die Führung übernahm.

2. Die Farbe aus natürlichem Grundmaterial trocknet langsam und beeinträchtigt die Effizienz des Automobilherstellungsprozesses. DuPont hat schnell trocknendeNitrolack.

3, Spritzpistolenersetzt Pinsel und sorgt für einen gleichmäßigeren Farbfilm.

4, Von Alkyd zu AcrylDas Streben nach Nachhaltigkeit und Vielfalt geht weiter.

5, Vom „Sprühen“ zum „Tauchbeschichten“Mit dem Lackbad kommt nun auch das kontinuierliche Streben nach der Qualität der Lackierung zum Tragen, einschließlich Phosphatierung und Elektrotauchlackierung.

6, Ersatz durchFarbe auf Wasserbasisim Streben nach Umweltschutz.

7. Jetzt und in Zukunft wird die Lackiertechnik immer unvorstellbarer,auch ohne Farbe.

Die Hauptaufgabe der Farbe ist Anti-Aging

Die meisten Menschen denken, die Funktion von Lack besteht darin, Gegenständen leuchtende Farben zu verleihen. Aus Sicht der industriellen Fertigung ist Farbe jedoch zweitrangig; Rost- und Alterungsschutz sind die Hauptzwecke. Von den Anfängen der Eisen-Holz-Kombination bis hin zur heutigen rein metallweißen Karosserie benötigt die Autokarosserie Lack als Schutzschicht. Die Lackschicht ist dabei natürlichen Belastungen wie Sonne, Sand und Regen, physischen Schäden wie Kratzern, Reibung und Stößen sowie Erosion durch Salz und Tierkot ausgesetzt. Im Zuge der Weiterentwicklung der Lackiertechnologie entstehen immer effizientere, haltbarere und schönere Karosseriebeschichtungen, die diesen Herausforderungen besser gewachsen sind.

Lack aus China

Lack hat eine sehr lange Geschichte, und beschämenderweise hatte China vor der Industriellen Revolution die führende Position in der Lacktechnologie inne. Die Verwendung von Lack reicht bis in die Jungsteinzeit zurück, und nach der Zeit der Streitenden Reiche verwendeten Handwerker Tungöl aus den Samen des Tungbaums und fügten natürlichen Rohlack hinzu, um eine Farbmischung herzustellen, obwohl Lack damals ein Luxusartikel für den Adel war. Nach der Gründung der Ming-Dynastie begann Zhu Yuanzhang mit dem Aufbau einer staatlichen Lackindustrie, und die Lacktechnologie entwickelte sich rasant. Das erste chinesische Werk zur Lacktechnologie, „Das Buch der Malerei“, wurde von Huang Cheng, einem Lackmacher der Ming-Dynastie, zusammengestellt. Dank der technischen Entwicklung und des Binnen- und Außenhandels entwickelte sich in der Ming-Dynastie ein ausgereiftes System der Lackhandwerksindustrie.

Die hochentwickelte Tungölfarbe der Ming-Dynastie war der Schlüssel zum Schiffsbau. Der spanische Gelehrte Mendoza aus dem 16. Jahrhundert erwähnte in seiner „Geschichte des Großchinesischen Reiches“, dass mit Tungöl beschichtete chinesische Schiffe die doppelte Lebensdauer europäischer Schiffe hatten.

Mitte des 18. Jahrhunderts gelang es Europa schließlich, die Technologie der Tungölfarbe zu beherrschen, und die europäische Farbenindustrie nahm allmählich Gestalt an. Der Rohstoff Tungöl wurde nicht nur für Lacke verwendet, sondern war auch ein wichtiger Rohstoff für andere Industrien, die noch immer von China monopolisiert wurden. Bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelte sich Tungöl zu einem wichtigen industriellen Rohstoff für die beiden industriellen Revolutionen, bis die in Nord- und Südamerika angepflanzten Tungbäume Gestalt annahmen und Chinas Rohstoffmonopol brachen.

Das Trocknen dauert nicht mehr bis zu 50 Tage

Im frühen 20. Jahrhundert wurden bei der Automobilherstellung noch Farben auf Naturbasis, beispielsweise Leinöl, als Bindemittel verwendet.

Sogar Ford, der Pionier der Fließbandproduktion für den Automobilbau, verwendete aus Gründen der Produktionsgeschwindigkeit fast ausschließlich japanische schwarze Farbe, da diese am schnellsten trocknet. Doch immerhin handelt es sich immer noch um Farbe auf natürlichem Grundmaterial, und die Farbschicht benötigt dennoch mehr als eine Woche zum Trocknen.

In den 1920er Jahren arbeitete DuPont an einer schnell trocknenden Nitrozellulosefarbe (auch Nitrozellulosefarbe genannt), die den Autoherstellern ein Lächeln ins Gesicht zauberte, da sie nicht mehr an Autos mit so langen Lackierzyklen arbeiten mussten.

Im Jahr 1921 war DuPont bereits führend in der Herstellung von Nitrofilmen und stellte auf nichtexplosive Produkte auf Nitrozellulosebasis um, um die enormen Kapazitäten der während des Krieges errichteten Anlagen auszulasten. An einem heißen Freitagnachmittag im Juli 1921 ließ ein Arbeiter einer DuPont-Filmfabrik vor Feierabend ein Fass mit Nitrobaumwollfasern auf dem Dock stehen. Als er es am Montagmorgen wieder öffnete, stellte er fest, dass sich der Eimer in eine klare, viskose Flüssigkeit verwandelt hatte, die später zur Grundlage der Nitrozellulosefarbe werden sollte. Im Jahr 1924 entwickelte DuPont die DUCO-Nitrozellulosefarbe, bei der Nitrozellulose als Hauptrohstoff verwendet und zum Mischen Kunstharze, Weichmacher, Lösungs- und Verdünnungsmittel hinzugefügt wurden. Der größte Vorteil der Nitrozellulosefarbe besteht darin, dass sie schnell trocknet. Im Vergleich zu Naturbasisfarbe, die eine oder sogar mehrere Wochen zum Trocknen benötigt, trocknet Nitrozellulosefarbe in nur zwei Stunden, was das Malen erheblich beschleunigt. 1924 wurde in fast allen Produktionslinien von General Motors Nitrozellulosefarbe von Duco verwendet.

Natürlich hat Nitrozellulosefarbe auch Nachteile. Beim Sprühen in feuchter Umgebung verfärbt sich der Film leicht weiß und verliert seinen Glanz. Die entstandene Lackoberfläche weist eine schlechte Korrosionsbeständigkeit gegenüber Lösungsmitteln auf Erdölbasis wie Benzin auf, die die Lackoberfläche beschädigen können. Zudem kann das beim Tanken austretende Ölgas die umgebende Lackoberfläche schneller beschädigen.

Austausch von Pinseln durch Spritzpistolen zur Beseitigung ungleichmäßiger Farbschichten

Neben den Eigenschaften des Lacks selbst ist auch das Lackierverfahren entscheidend für die Festigkeit und Haltbarkeit der Lackoberfläche. Der Einsatz von Spritzpistolen war ein wichtiger Meilenstein in der Geschichte der Lackiertechnik. Die Spritzpistole wurde 1923 in der industriellen Lackierung und 1924 in der Automobilindustrie eingeführt.

Die Familie DeVilbiss gründete daraufhin DeVilbiss, ein weltbekanntes Unternehmen, das sich auf Zerstäubungstechnologie spezialisierte. Später wurde Alan DeVilbiss' Sohn, Tom DeVilbiss, geboren. Dr. Alan DeVilbiss' Sohn, Tom DeVilbiss, führte die Erfindung seines Vaters über den medizinischen Bereich hinaus. DeVilbiss erweiterte die Erfindungen seines Vaters über den medizinischen Bereich hinaus und verwandelte den ursprünglichen Zerstäuber in eine Spritzpistole zum Farbauftragen.

Im Bereich der industriellen Lackierung werden Pinsel zunehmend durch Spritzpistolen ersetzt. deVilbiss ist seit über 100 Jahren auf dem Gebiet der Zerstäubung tätig und ist heute führend im Bereich industrieller Spritzpistolen und medizinischer Zerstäuber.

Von Alkyd bis Acryl, haltbarer und stärker

In den 1930er Jahren wurde Alkydharz-Emaillefarbe, auch Alkyd-Emaillefarbe genannt, in die Automobillackierung eingeführt. Die Metallteile der Karosserie wurden mit dieser Farbe besprüht und anschließend im Ofen getrocknet, um einen sehr haltbaren Lackfilm zu bilden. Im Vergleich zu Nitrozellulosefarben sind Alkyd-Emaillefarben schneller aufzutragen und erfordern nur zwei bis drei Arbeitsschritte, während Nitrozellulosefarben drei bis vier Arbeitsschritte benötigen. Emaillefarben trocknen nicht nur schnell, sondern sind auch beständig gegen Lösungsmittel wie Benzin.

Der Nachteil von Alkydharzlacken ist jedoch ihre mangelnde Sonneneinstrahlung. Unter Sonnenlicht oxidiert der Lackfilm beschleunigt, wodurch die Farbe schnell verblasst und matt wird; manchmal dauert dieser Prozess sogar nur wenige Monate. Trotz ihrer Nachteile haben sich Alkydharze nicht vollständig durchgesetzt und sind nach wie vor ein wichtiger Bestandteil der heutigen Lacktechnologie. Thermoplastische Acryllacke kamen in den 1940er Jahren auf und verbesserten die dekorative Wirkung und Haltbarkeit der Lackierung deutlich. 1955 begann General Motors, Autos mit einem neuen Acrylharz zu lackieren. Die Rheologie dieses Lacks war einzigartig und erforderte ein Spritzen mit niedrigem Feststoffgehalt, was mehrere Anstriche erforderte. Diese scheinbar nachteilige Eigenschaft erwies sich damals als Vorteil, da sie die Einarbeitung von Metallflocken in die Beschichtung ermöglichte. Der Acryllack wurde mit einer sehr niedrigen Anfangsviskosität gespritzt, wodurch die Metallflocken zu einer reflektierenden Schicht abgeflacht wurden. Anschließend stieg die Viskosität schnell an, um die Metallflocken an Ort und Stelle zu halten. So entstand der Metalliclack.

Bemerkenswert ist, dass in dieser Zeit die Acrylfarbentechnologie in Europa einen plötzlichen Fortschritt verzeichnete. Grund hierfür waren die Beschränkungen, die den europäischen Achsenmächten nach dem Zweiten Weltkrieg auferlegt wurden. Diese schränkten die Verwendung bestimmter chemischer Materialien in der industriellen Fertigung ein, beispielsweise von Nitrozellulose, einem Rohstoff für Nitrozellulosefarben, aus denen Sprengstoffe hergestellt werden konnten. Aufgrund dieser Einschränkung konzentrierten sich die Unternehmen dieser Länder auf die Emaille-Farbtechnologie und entwickelten ein Acryl-Urethan-Farbsystem. Als europäische Farben 1980 in die USA kamen, waren amerikanische Autolacksysteme weit von der europäischen Konkurrenz entfernt.

Automatisierter Phosphatierungs- und Elektrophoreseprozess zur Erzielung einer hohen Lackqualität

Die zwei Jahrzehnte nach dem Zweiten Weltkrieg waren eine Zeit der Qualitätssteigerung bei Karosserielackierungen. Zu dieser Zeit dienten Autos in den USA nicht nur als Fortbewegungsmittel, sondern auch als Statussymbol. Daher wünschten sich Autobesitzer ein hochwertigeres Aussehen ihrer Fahrzeuge, was einen glänzenderen Lack und schönere Farben erforderte.

Ab 1947 begannen Automobilhersteller, Metalloberflächen vor dem Lackieren zu phosphatieren, um die Haftung und Korrosionsbeständigkeit des Lacks zu verbessern. Auch die Grundierung wurde von der Spritz- auf die Tauchlackierung umgestellt. Dabei werden die Karosserieteile in ein Farbbad getaucht. Dadurch wird die Lackierung gleichmäßiger und umfassender, sodass auch schwer zugängliche Stellen wie Hohlräume lackiert werden können.

In den 1950er Jahren stellten Automobilhersteller fest, dass trotz der Tauchlackierung ein Teil des Lacks im nachfolgenden Prozess mit Lösungsmitteln abgewaschen wurde, was die Wirksamkeit des Rostschutzes beeinträchtigte. Um dieses Problem zu lösen, schloss sich Ford 1957 unter der Leitung von Dr. George Brewer mit PPG zusammen. Unter der Leitung von Dr. George Brewer entwickelten Ford und PPG das heute weit verbreitete Elektrotauchlackierungsverfahren.

 

Ford gründete daraufhin im Jahr 1961 die weltweit erste Lackiererei für anodische Elektrotauchlackierung. Die ursprüngliche Technologie war jedoch mangelhaft, und PPG führte im Jahr 1973 ein besseres kathodisches Elektrotauchlackierungssystem und entsprechende Beschichtungen ein.

Farbe für lange schöne Haltbarkeit und weniger Umweltverschmutzung durch wasserbasierte Farbe

Mitte bis Ende der 70er Jahre hatte das durch die Ölkrise hervorgerufene Bewusstsein für Energieeinsparung und Umweltschutz auch großen Einfluss auf die Farbenindustrie. In den 80er Jahren erließen Länder neue Vorschriften für flüchtige organische Verbindungen (VOC), was Acrylfarben mit hohem VOC-Gehalt und geringer Haltbarkeit für den Markt unakzeptabel machte. Darüber hinaus erwarten Verbraucher, dass Karosserielackeffekte mindestens fünf Jahre halten, was eine Verbesserung der Haltbarkeit der Lackierung erfordert.

Mit der transparenten Lackschicht als Schutzschicht muss die innere Farbschicht nicht mehr so ​​dick aufgetragen werden wie bisher. Für dekorative Zwecke genügt eine hauchdünne Schicht. UV-Absorber schützen die Pigmente in der transparenten Schicht und der Grundierung und verlängern so die Lebensdauer von Grundierung und Farbschicht deutlich.

Die Lackiertechnik ist zunächst kostspielig und wird in der Regel nur bei High-End-Modellen eingesetzt. Zudem war die Haltbarkeit des Klarlacks gering, er blätterte schnell ab und musste neu lackiert werden. Im darauffolgenden Jahrzehnt arbeiteten die Automobil- und die Lackierindustrie jedoch an der Verbesserung der Lackiertechnik, nicht nur durch Kostensenkung, sondern auch durch die Entwicklung neuer Oberflächenbehandlungen, die die Lebensdauer des Klarlacks deutlich verlängerten.

Die immer erstaunlichere Lackiertechnik

Einige Branchenvertreter glauben, dass die Lackiertechnologie der Zukunft ein Trend zur Entwicklung von Beschichtungen ist. Diese Technologie ist bereits in unserem Alltag angekommen, und Gehäuse von Alltags- und Haushaltsgeräten werden bereits lackierfrei hergestellt. Die Gehäuse werden im Spritzgussverfahren mit der entsprechenden Farbe von Nanometallpulver versehen, wodurch direkt brillante Farben und eine metallische Textur entstehen. Lackieren ist nicht mehr nötig, was die Umweltverschmutzung durch Lackieren deutlich reduziert. Lackierfreie Technologien finden auch im Automobilbereich breite Anwendung, beispielsweise für Zierleisten, Kühlergrills und Rückspiegelgehäuse.

Ein ähnliches Prinzip kommt im Metallbereich zum Einsatz. Das bedeutet, dass künftig auch unlackierte Metallwerkstoffe bereits werkseitig mit einer Schutz- oder sogar Farbschicht versehen werden. Diese Technologie wird derzeit in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militärbereich eingesetzt, ist aber noch weit von der Verfügbarkeit für den zivilen Einsatz entfernt, und es ist nicht möglich, eine breite Farbpalette anzubieten.

ZusammenfassungVon Pinseln über Pistolen bis hin zu Robotern, von natürlichen Pflanzenfarben bis hin zu Hightech-Chemiefarben, vom Streben nach Effizienz über Qualität bis hin zum Umweltschutz – die Entwicklung der Lackiertechnologie in der Automobilindustrie hat nicht aufgehört, und der technologische Stand wird immer höher. Die Lackierer, die früher mit Pinseln in rauen Umgebungen arbeiteten, hätten nicht erwartet, dass die heutige Autolackierung so fortschrittlich ist und sich ständig weiterentwickelt. Die Zukunft wird umweltfreundlicher, intelligenter und effizienter.