Hier erfahren Sie alles Wichtige zur Geschichte der Fahrzeugbeschichtung.

Wenn man ein Auto sieht, fällt einem wahrscheinlich als Erstes die Farbe auf. Heute gehört ein schöner, glänzender Lack zu den Grundvoraussetzungen der Automobilherstellung. Doch vor über hundert Jahren war das Lackieren eines Autos alles andere als einfach und sah bei Weitem nicht so gut aus wie heute. Wie konnte sich Autolack so weit entwickeln? Surley erzählt Ihnen die Geschichte der Entwicklung der Autolacktechnologie.

Zehn Sekunden, um den vollständigen Text zu verstehen:

1,LackUrsprünglich aus China stammend, übernahm der Westen nach der industriellen Revolution die Führung.

2. Da die natürliche Basislackierung langsam trocknet und dadurch die Effizienz des Automobilherstellungsprozesses beeinträchtigt, hat DuPont schnelltrocknende Lacke entwickelt.Nitrolack.

3, SpritzpistolenErsetzt Pinsel und sorgt für einen gleichmäßigeren Farbauftrag.

4, Von Alkyd zu AcrylDas Streben nach Langlebigkeit und Vielfalt ist ein fortlaufender Prozess.

5, Vom "Sprühen" zum "Tauchbeschichten"Nach dem Lackbad kommt das kontinuierliche Streben nach Qualität der Lackierung nun zur Phosphatierung und Elektrotauchlackierung.

6. Ersatz durchFarbe auf Wasserbasisim Streben nach Umweltschutz.

7. Die Maltechnologie wird heute und in Zukunft immer unvorstellbarer.sogar ohne Farbe.

Die Hauptfunktion von Farbe ist die Anti-Aging-Wirkung.

Die meisten Menschen verbinden mit Lack die Funktion, Gegenständen leuchtende Farben zu verleihen. Aus industrieller Sicht ist Farbe jedoch eher zweitrangig; Rostschutz und Alterungsbeständigkeit stehen im Vordergrund. Von den Anfängen der Eisen-Holz-Kombination bis hin zur heutigen reinweißen Metallkarosserie benötigt die Karosserie Lack als Schutzschicht. Diese Lackschicht ist natürlichen Belastungen wie Sonne, Sand und Regen, mechanischen Beschädigungen wie Kratzern, Reibung und Kollisionen sowie Erosion durch Salz und Tierkot ausgesetzt. Die Weiterentwicklung der Lackiertechnik führt zu immer effizienteren, haltbareren und ästhetischeren Lackierungen, die diesen Herausforderungen besser gerecht werden.

Lack aus China

Lack hat eine sehr lange Geschichte, und beschämenderweise nahm China vor der Industriellen Revolution die führende Position in der Lacktechnologie ein. Die Verwendung von Lack lässt sich bis in die Jungsteinzeit zurückverfolgen. Nach der Zeit der Streitenden Reiche verwendeten Handwerker Tungöl, das aus den Samen des Tungbaums gewonnen wurde, und mischten es mit natürlichem Rohlack, um Farben herzustellen. Damals war Lack jedoch ein Luxusgut des Adels. Nach der Gründung der Ming-Dynastie begann Zhu Yuanzhang mit dem Aufbau einer staatlichen Lackindustrie, und die Lackiertechnik entwickelte sich rasant. Das erste chinesische Werk zur Lackiertechnik, „Das Buch der Malerei“, wurde von Huang Cheng, einem Lackkünstler der Ming-Dynastie, verfasst. Dank der technischen Entwicklung und des Binnen- und Außenhandels hatte sich die Lackwarenherstellung in der Ming-Dynastie zu einem ausgereiften Handwerkssystem entwickelt.

Die hochentwickelte Tungölfarbe der Ming-Dynastie war der Schlüssel zum Schiffbau. Der spanische Gelehrte Mendoza erwähnte im 16. Jahrhundert in seiner „Geschichte des Großchinesischen Reiches“, dass chinesische Schiffe, die mit Tungöl gestrichen waren, die doppelte Lebensdauer europäischer Schiffe aufwiesen.

Mitte des 18. Jahrhunderts gelang es Europa schließlich, die Technologie der Tungölfarbe zu beherrschen, und die europäische Farbenindustrie entwickelte sich allmählich. Tungöl, das neben der Verwendung für Lacke auch für andere Industriezweige ein wichtiger Rohstoff war, wurde zu einem zentralen Rohstoff für die beiden industriellen Revolutionen des frühen 20. Jahrhunderts. Erst die Einführung der Tungbäume in Nord- und Südamerika beendete Chinas Rohstoffmonopol.

Der Trocknungsprozess dauert nicht mehr bis zu 50 Tage.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden Automobile noch unter Verwendung von Naturfarben wie Leinöl als Bindemittel hergestellt.

Selbst Ford, der Pionier der Fließbandfertigung für den Automobilbau, verwendete fast ausschließlich japanischen schwarzen Lack, um die Fertigungsgeschwindigkeit zu maximieren, da dieser am schnellsten trocknet. Letztendlich handelt es sich aber immer noch um einen Lack aus natürlichem Basismaterial, und die Lackschicht benötigt trotzdem mehr als eine Woche zum Trocknen.

In den 1920er Jahren arbeitete DuPont an einem schnell trocknenden Nitrozelluloselack (auch Nitrozelluloselack genannt), der die Automobilhersteller erfreute, da sie nicht mehr an Autos mit so langen Lackierzyklen arbeiten mussten.

Bereits 1921 war DuPont führend in der Herstellung von Nitrat-Kinofilmen. Das Unternehmen wandte sich der Produktion von nicht-explosiven Produkten auf Nitrocellulosebasis zu, um die während des Krieges errichteten Produktionsanlagen mit enormen Kapazitäten auszulasten. An einem heißen Freitagnachmittag im Juli 1921 ließ ein Arbeiter in einem DuPont-Filmwerk vor Feierabend ein Fass mit Nitrat-Baumwollfasern am Dock stehen. Als er es am Montagmorgen wieder öffnete, stellte er fest, dass sich der Inhalt in eine klare, zähflüssige Flüssigkeit verwandelt hatte, die später die Grundlage für Nitrocellulosefarbe bilden sollte. 1924 entwickelte DuPont die DUCO-Nitrocellulosefarbe. Als Hauptrohstoff diente Nitrocellulose, die mit Kunstharzen, Weichmachern, Lösungsmitteln und Verdünnern vermischt wurde. Der größte Vorteil von Nitrocellulosefarbe liegt in ihrer schnellen Trocknungszeit. Im Vergleich zu Naturfarben, die eine oder sogar mehrere Wochen zum Trocknen benötigen, ist Nitrocellulosefarbe in nur zwei Stunden trocken, was die Malerarbeiten erheblich beschleunigt. Im Jahr 1924 wurde bei General Motors fast in allen Produktionslinien Duco-Nitrozelluloselack verwendet.

Nitrozelluloselack hat naturgemäß auch Nachteile. Wird er in feuchter Umgebung aufgesprüht, verfärbt sich der Lackfilm leicht weiß und verliert seinen Glanz. Die Lackoberfläche ist gegenüber petroleumbasierten Lösungsmitteln wie Benzin schlecht korrosionsbeständig, da diese die Lackoberfläche beschädigen können. Zudem kann austretendes Benzingas beim Tanken die Alterung der umliegenden Lackoberfläche beschleunigen.

Ersatz 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. Die Verwendung von Spritzpistolen markierte einen wichtigen Meilenstein in der Geschichte der Lackiertechnik. Die Spritzpistole wurde 1923 flächendeckend in der industriellen Lackierung und 1924 in der Automobilindustrie eingeführt.

So gründete die Familie DeVilbiss die Firma DeVilbiss, ein weltweit renommiertes Unternehmen, das sich auf Zerstäubungstechnologie spezialisiert hat. Später wurde Alan DeVilbiss' Sohn Tom DeVilbiss geboren. Dieser entwickelte die Erfindung seines Vaters über den medizinischen Bereich hinaus weiter und wandelte den ursprünglichen Zerstäuber in eine Spritzpistole zum Lackieren um.

Im Bereich der industriellen Lackierung werden Pinsel zunehmend durch Spritzpistolen ersetzt. deVilbiss ist seit über 100 Jahren auf dem Gebiet der Zerstäubung tätig und heute Marktführer für industrielle Spritzpistolen und medizinische Zerstäuber.

Von Alkyd zu Acryl – haltbarer und widerstandsfähiger

In den 1930er Jahren wurde Alkydharz-Emaillelack, kurz Alkydharz-Emaillelack, in die Autolackierung eingeführt. Die Metallteile der Karosserie wurden mit diesem Lack besprüht und anschließend im Ofen getrocknet, wodurch ein sehr widerstandsfähiger Lackfilm entstand. Im Vergleich zu Nitrozelluloselacken lassen sich Alkydharz-Emaillelacke schneller auftragen und benötigen nur zwei bis drei Arbeitsschritte gegenüber drei bis vier bei Nitrozelluloselacken. Emaillelacke trocknen nicht nur schnell, sondern sind auch beständig gegen Lösungsmittel wie Benzin.

Der Nachteil von Alkydharzlacken liegt jedoch in ihrer Lichtempfindlichkeit. Unter Sonneneinstrahlung oxidiert der Lackfilm beschleunigt, wodurch die Farbe schnell verblasst und stumpf wird – manchmal sogar innerhalb weniger Monate. Trotz dieser Nachteile sind Alkydharze nicht vollständig verschwunden und spielen nach wie vor eine wichtige Rolle in der modernen Lacktechnologie. Thermoplastische Acryllacke kamen in den 1940er-Jahren auf den Markt und verbesserten die dekorativen Eigenschaften und die Haltbarkeit der Lackierung erheblich. 1955 begann General Motors, Autos mit einem neuen Acrylharz zu lackieren. Die Rheologie dieses Lacks war einzigartig und erforderte das Spritzen mit einem niedrigen Feststoffgehalt, was mehrere Anstriche notwendig machte. 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 aufgesprüht, wodurch sich die Metallflocken zu einer reflektierenden Schicht abflachen konnten. Anschließend wurde die Viskosität rasch erhöht, um die Metallflocken zu fixieren. So entstand der Metalliclack.

Bemerkenswert ist, dass in dieser Zeit die Acrylfarbentechnologie in Europa einen rasanten Aufschwung erlebte. Dieser war auf die nach dem Zweiten Weltkrieg von den europäischen Achsenmächten verhängten Beschränkungen zurückzuführen. Diese Beschränkungen untersagten die Verwendung bestimmter chemischer Materialien in der industriellen Fertigung, wie beispielsweise Nitrocellulose, einem Rohstoff für Nitrocelluloselacke, der zur Herstellung von Sprengstoffen missbraucht werden konnte. Aufgrund dieser Beschränkungen konzentrierten sich Unternehmen in diesen Ländern verstärkt auf die Emaillelacktechnologie und entwickelten ein Acryl-Urethan-Lacksystem. Als europäische Lacke 1980 in den USA auf den Markt kamen, waren amerikanische Autolacksysteme den europäischen Konkurrenten noch weit unterlegen.

Automatisiertes Phosphatierungs- und Elektrophoreseverfahren zur Erzielung fortschrittlicher Lackqualität

Die zwei Jahrzehnte nach dem Zweiten Weltkrieg waren von einer deutlichen Verbesserung der Lackqualität geprägt. In den Vereinigten Staaten dienten Autos zu dieser Zeit nicht nur dem Transport, sondern auch der Verbesserung des sozialen Status. Autobesitzer wünschten sich daher ein gehobeneres Erscheinungsbild ihrer Fahrzeuge, was glänzendere und farbintensivere Lacke erforderte.

Ab 1947 begannen Automobilhersteller, Metalloberflächen vor dem Lackieren zu phosphatieren, um die Haftung und Korrosionsbeständigkeit des Lacks zu verbessern. Auch die Grundierung wurde vom Sprühen auf das Tauchverfahren umgestellt. Dabei werden die Karosserieteile in ein Lackbad getaucht, was einen gleichmäßigeren und umfassenderen Lackauftrag ermöglicht und sicherstellt, dass auch schwer zugängliche Stellen wie Hohlräume lackiert werden können.

In den 1950er-Jahren stellten Automobilhersteller fest, dass trotz des Tauchbeschichtungsverfahrens 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 mit PPG unter der Leitung von Dr. George Brewer zusammen. Unter dessen Führung entwickelten Ford und PPG das heute gängige Verfahren der Elektrotauchlackierung.

 

Ford errichtete 1961 die weltweit erste Lackieranlage für anodische Elektrophorese. Die anfängliche Technologie war jedoch fehlerhaft, und PPG führte 1973 ein überlegenes kathodisches Elektrophorese-Beschichtungssystem und entsprechende Beschichtungen ein.

Farbe, die lange schön bleibt und die Umweltbelastung reduziert – für wasserbasierte Farben

Mitte bis Ende der 1970er-Jahre hatte das durch die Ölkrise geschärfte Bewusstsein für Energieeinsparung und Umweltschutz auch einen großen Einfluss auf die Farbenindustrie. In den 1980er-Jahren erließen Länder neue Vorschriften für flüchtige organische Verbindungen (VOC), wodurch Acrylfarben mit hohem VOC-Gehalt und geringer Haltbarkeit auf dem Markt nicht mehr akzeptiert wurden. Darüber hinaus erwarten Verbraucher, dass Lackierungen mindestens fünf Jahre halten, was die Haltbarkeit der Lackierung entscheidend macht.

Durch die transparente Lackschicht als Schutzschicht muss die Innenfarbe nicht mehr so ​​dick aufgetragen werden wie zuvor; für dekorative Zwecke genügt eine extrem dünne Schicht. Der Lackschicht werden zudem UV-Absorber beigemischt, um die Pigmente in der transparenten Schicht und der Grundierung zu schützen und so die Lebensdauer von Grundierung und Farbanstrich deutlich zu verlängern.

Das Lackierverfahren war anfangs kostspielig und wurde daher in der Regel nur bei hochwertigen Modellen angewendet. Zudem war die Haltbarkeit des Klarlacks gering; er blätterte schnell ab und musste neu lackiert werden. Im darauffolgenden Jahrzehnt arbeiteten die Automobil- und Lackindustrie jedoch an der Verbesserung der Beschichtungstechnologie. Dabei wurden nicht nur die Kosten gesenkt, sondern auch neue Oberflächenbehandlungen entwickelt, die die Lebensdauer des Klarlacks deutlich verlängerten.

Die immer erstaunlichere Maltechnologie

Der zukünftige Trend bei Beschichtungen geht laut Branchenexperten von lackierfreien Technologien aus. Diese Technologie hat bereits Einzug in unseren Alltag gehalten, und Gehäuse von Alltagsgegenständen bis hin zu Haushaltsgeräten werden bereits damit hergestellt. Im Spritzgussverfahren wird den Gehäusen nanostrukturiertes Metallpulver in der entsprechenden Farbe beigemischt. Dadurch erhalten die Gehäuse direkt brillante Farben und eine metallische Textur, ohne dass ein zusätzlicher Lackiervorgang erforderlich ist. Dies reduziert die Umweltbelastung durch Lackierarbeiten erheblich. Selbstverständlich findet diese Technologie auch breite Anwendung in der Automobilindustrie, beispielsweise bei Zierleisten, Kühlergrills und Gehäusen für Rückspiegel.

Ein ähnliches Prinzip findet sich in der Metallindustrie. Das bedeutet, dass Metallwerkstoffe, die künftig unlackiert verwendet werden, bereits ab Werk mit einer Schutzschicht oder sogar einer Farbschicht versehen sein werden. Diese Technologie wird derzeit in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militärbereich eingesetzt, ist aber noch weit von der zivilen Anwendung entfernt und bietet derzeit keine breite Farbpalette.

ZusammenfassungVon Pinseln über Lackierpistolen bis hin zu Robotern, von natürlichen Pflanzenfarben bis zu Hightech-Chemikalienlacken, vom Streben nach Effizienz über Qualität bis hin zu Umweltverträglichkeit – die Entwicklung der Lackiertechnologie in der Automobilindustrie ist ungebrochen und der technologische Fortschritt nimmt stetig zu. Lackierer, die früher mit Pinseln unter harten Bedingungen arbeiteten, würden heute wohl kaum ahnen, wie fortschrittlich Autolacke sind und sich ständig weiterentwickeln. Die Zukunft wird eine umweltfreundlichere, intelligentere und effizientere Ära sein.