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 sah weit weniger ansprechend aus als heute. Wie kam es zu der Entwicklung des Autolacks? Surley erzählt Ihnen die Geschichte der Autolacktechnologie.

Zehn Sekunden, um den vollständigen Text zu verstehen:

1,LackIhren Ursprung hatte sie in China, der Westen führte sie nach der industriellen Revolution an.

2. Der Lack auf 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 das kontinuierliche Streben nach der Qualität der Farbe nun auch zum Phosphatieren und zur 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 reinen, metallweißen Karosserie benötigt die Karosserie 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 aus den Samen des Tungbaums gewonnenes Tungöl 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 hatte sich in der Ming-Dynastie ein ausgereiftes System der Lackhandwerksindustrie entwickelt.

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 er sich zu einem wichtigen industriellen Rohstoff für die beiden industriellen Revolutionen, als die in Nord- und Südamerika verpflanzten Tungbäume Gestalt annahmen und Chinas Rohstoffmonopol brachen.

Die Trocknung dauert nicht mehr bis zu 50 Tage

Im frühen 20. Jahrhundert wurden bei der Automobilherstellung noch Naturfarben wie 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 schließlich 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 wechselte zu nicht explosiven Produkten auf Nitrozellulosebasis, 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, zähflüssige Flüssigkeit verwandelt hatte, die später zur Grundlage für Nitrozellulosefarbe werden sollte. Im Jahr 1924 entwickelte DuPont die Nitrozellulosefarbe DUCO, bei der Nitrozellulose als Hauptrohstoff verwendet und zur Mischung Kunstharze, Weichmacher, Lösungsmittel und Verdünner hinzugefügt wurden. Der größte Vorteil der Nitrozellulosefarbe besteht darin, dass sie schnell trocknet. Im Vergleich zu Naturbasisfarbe, die eine oder mehrere Wochen zum Trocknen braucht, 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 Behebung ungleichmäßiger Farbschichten

Neben den Eigenschaften des Lacks selbst ist auch das Lackierverfahren von großer Bedeutung 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 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 Autolackierung 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 lassen sich Alkyd-Emaillefarben schneller auftragen und erfordern nur 2 bis 3 Schritte im Vergleich zu 3 bis 4 Schritten bei Nitrozellulosefarben. 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 nur wenige Monate. Trotz ihrer Nachteile haben sich Alkydharze nicht vollständig durchgesetzt und sind auch heute noch ein wichtiger Bestandteil der 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 abgeflacht wurden und eine reflektierende Schicht bildeten. 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 erlebte. Grund hierfür waren die Beschränkungen, die den europäischen Achsenmächten nach dem Zweiten Weltkrieg auferlegt wurden. Sie schränkten die Verwendung bestimmter chemischer Materialien in der industriellen Fertigung ein, wie beispielsweise Nitrozellulose, ein Rohstoff für Nitrozellulosefarbe, die wiederum zur Herstellung von Sprengstoffen verwendet werden konnte. 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 die amerikanischen Autolacksysteme ihren europäischen Konkurrenten weit überlegen.

Automatisierter Phosphatierungs- und Elektrophoreseprozess zur Erzielung einer höheren 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 verbesserten auch den sozialen Status. Daher wollten 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 Spritz- auf Tauchlackierung umgestellt. Dabei werden die Karosserieteile in ein Farbbad getaucht, wodurch die Lackierung gleichmäßiger und umfassender wird und 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 verringerte. 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 dann im Jahr 1961 die weltweit erste Lackiererei für anodische Elektrotauchlackierung. Die ursprüngliche Technologie war jedoch fehlerhaft und PPG führte im Jahr 1973 ein besseres kathodisches Elektrotauchlackierungssystem und entsprechende Beschichtungen ein.

Farbe für lange 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), die Acrylfarben mit hohem VOC-Gehalt und geringer Haltbarkeit für den Markt inakzeptabel machten. Darüber hinaus erwarten Verbraucher, dass die Lackierung mindestens fünf Jahre hält, was eine Verbesserung der Haltbarkeit der Lackierung erfordert.

Mit der transparenten Lackschicht als Schutzschicht muss die Innenfarbe nicht mehr so ​​dick aufgetragen werden wie bisher. Für dekorative Zwecke genügt eine hauchdünne Schicht. Der Lackschicht werden außerdem UV-Absorber zugesetzt, um die Pigmente in der transparenten Schicht und der Grundierung zu schützen. Dadurch wird die Lebensdauer der Grundierung und der Farbe deutlich erhöht.

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

Die immer erstaunlichere Maltechnik

Einige Branchenkenner glauben, dass die Lackiertechnologie der Zukunft ein Trend zur Mainstream-Entwicklung ist. Diese Technologie ist bereits in unserem Alltag angekommen, und Gehäuse von Alltags- und Haushaltsgeräten werden bereits ohne Lackierung hergestellt. Im Spritzgussverfahren wird den Gehäusen die entsprechende Farbe von Nanometallpulver hinzugefügt, wodurch direkt Gehäuse mit brillanten Farben und metallischer Textur entstehen, die nicht mehr lackiert werden müssen, was die durch das Lackieren verursachte Umweltverschmutzung deutlich reduziert. Natürlich wird diese Technologie auch häufig in Automobilen verwendet, beispielsweise für Zierleisten, Kühlergrills und Rückspiegelgehäuse.

Ein ähnliches Prinzip kommt im Metallbereich zum Einsatz, d. h., Metallwerkstoffe, die künftig ohne Lackierung verwendet werden, erhalten bereits werkseitig eine Schutzschicht oder sogar eine Farbschicht. 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 kann keine große Farbpalette anbieten.

Zusammenfassung: Von Pinseln über Pistolen bis hin zu Robotern, von natürlichen Pflanzenfarben bis hin zu Hightech-Chemikalienfarben, vom Streben nach Effizienz über das Streben nach Qualität bis hin zum Streben nach Umweltgesundheit – die Entwicklung der Lackiertechnologie in der Automobilindustrie hat nicht aufgehört, und der technologische Grad wird immer höher. Die Lackierer, die früher mit Pinseln in der Hand unter rauen Bedingungen arbeiteten, hätten nicht erwartet, dass die heutige Autolackierung so weit fortgeschritten ist und sich immer noch weiterentwickelt. Die Zukunft wird ein umweltfreundlicheres, intelligenteres und effizienteres Zeitalter sein.