Hier erfahren Sie, was Sie über die Geschichte der Autolackierung wissen müssen

Wenn Sie ein Auto sehen, ist Ihr erster Eindruck wahrscheinlich die Farbe der Karosserie. Ein schön glänzender Lack ist heute einer der Grundstandards im Automobilbau. Doch vor mehr als hundert Jahren war das Lackieren eines Autos keine leichte Aufgabe und es war weitaus weniger schön als heute. Wie hat sich der Autolack zu seinem heutigen Ausmaß entwickelt? Surley erzählt Ihnen die Geschichte der Entwicklung der Autolackbeschichtungstechnologie.

Zehn Sekunden, um den vollständigen Text zu verstehen:

1,LackUrsprünglich aus China stammend, führte der Westen nach der industriellen Revolution.

2. Der natürliche Grundlack trocknet langsam und beeinträchtigt die Effizienz des Automobilherstellungsprozesses. DuPont hat die Schnelltrocknung erfundenNitrolack.

3, SpritzpistolenErsetzt Pinsel und sorgt für einen gleichmäßigeren Farbfilm.

4, Von Alkyd bis AcrylDas Streben nach Dauerhaftigkeit und Vielfalt geht weiter.

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

6, Ersatz durchFarbe auf Wasserbasisim Streben nach Umweltschutz.

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

Die Hauptaufgabe von Farbe ist die Anti-Aging-Funktion

Die meisten Menschen sehen die Rolle von Farbe darin, Gegenständen leuchtende Farben zu verleihen. Aus Sicht der industriellen Fertigung ist Farbe jedoch eigentlich ein zweitrangiges Bedürfnis; Rost und Alterungsschutz sind der Hauptzweck. Von den Anfängen der Eisen-Holz-Kombination bis zur reinen weißen Metallkarosserie von heute benötigt die Karosserie Lack als Schutzschicht. Die Herausforderungen, denen sich die Farbschicht stellen muss, sind natürliche Abnutzung durch Sonne, Sand und Regen, physische Beschädigungen wie Kratzen, Reiben und Kollisionen sowie Erosion wie Salz und Tierkot. Im Zuge der Weiterentwicklung der Lackiertechnologie entwickelt der Prozess langsam immer effizientere, haltbarere und schönere Häute für die Karosserie, um diesen Herausforderungen besser gerecht zu werden.

Lack aus China

Lack hat eine sehr lange Geschichte und beschämenderweise hatte China vor der Industriellen Revolution die führende Position in der Lacktechnologie. Die Verwendung von Lack reicht bis in die Jungsteinzeit zurück, und nach der Zeit der Streitenden Reiche verwendeten Handwerker Tungöl, das aus den Samen des Tungbaums gewonnen wurde, und fügten natürlichen Rohlack hinzu, um eine Farbmischung herzustellen, obwohl zu dieser Zeit Lack verwendet wurde ein Luxusartikel für den Adel. Nach der Gründung der Ming-Dynastie begann Zhu Yuanzhang mit dem Aufbau einer staatlichen Lackindustrie, und die Lacktechnologie entwickelte sich rasch. Das erste chinesische Werk über Farbtechnologie, „Das Buch der Malerei“, wurde von Huang Cheng, einem Lackhersteller in der Ming-Dynastie, zusammengestellt. Dank der technischen Entwicklung und des internen und externen Handels hatte sich in der Ming-Dynastie in der Lackwarenbranche ein ausgereiftes Handwerksindustriesystem entwickelt.

Die hochentwickeltste Tungölfarbe der Ming-Dynastie war der Schlüssel zum Schiffsbau. Der spanische Gelehrte Mendoza aus dem 16. Jahrhundert erwähnte in „Geschichte des Großchinesischen Reiches“, dass mit Tungöl beschichtete chinesische Schiffe eine doppelt so lange Lebensdauer hatten wie europäische Schiffe.

Mitte des 18. Jahrhunderts gelang es Europa schließlich, die Technologie der Tungölfarbe zu beherrschen, und die europäische Farbenindustrie nahm nach und nach Gestalt an. Der Rohstoff Tungöl wurde nicht nur für Lacke verwendet, sondern war auch ein wichtiger Rohstoff für andere Industrien, die immer noch von China monopolisiert wurden, und wurde zu einem wichtigen Industrierohstoff für die beiden industriellen Revolutionen, bis Anfang des 20. Jahrhunderts die Tungbäume verpflanzt wurden in Nord- und Südamerika nahm Gestalt an, was das Rohstoffmonopol Chinas brach.

Das Trocknen dauert nicht mehr bis zu 50 Tage

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden für den Automobilbau noch natürliche Basislacke wie Leinöl als Bindemittel verwendet.

Sogar Ford, der Pionier der Produktionslinie für den Automobilbau, verwendete fast ausschließlich japanische schwarze Farbe, um die Herstellungsgeschwindigkeit zu erhöhen, da diese am schnellsten trocknet, aber schließlich handelt es sich immer noch um eine natürliche Grundfarbe und die Lackschicht ist immer noch vorhanden braucht mehr als eine Woche zum Trocknen.

In den 1920er Jahren arbeitete DuPont an einem schnell trocknenden Nitrozelluloselack (auch bekannt als Nitrozelluloselack), der 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 Nitrat-Kinofilmen, da das Unternehmen auf nicht-explosive Produkte auf Nitrozellulosebasis umstieg, um die während des Krieges aufgebauten Anlagen mit enormer Kapazität zu nutzen. An einem heißen Freitagnachmittag im Juli 1921 ließ ein Arbeiter einer DuPont-Filmfabrik ein Fass mit Nitrat-Baumwollfasern auf dem Dock liegen, bevor er die Arbeit verließ. Als er ihn am Montagmorgen wieder öffnete, stellte er fest, dass sich der Eimer in eine klare, viskose Flüssigkeit verwandelt hatte, die später die Grundlage für Nitrozellulosefarbe werden sollte. Im Jahr 1924 entwickelte DuPont die DUCO-Nitrozellulosefarbe, bei der Nitrozellulose als Hauptrohstoff verwendet und zum Mischen synthetische Harze, Weichmacher, Lösungsmittel und Verdünner hinzugefügt wurden. Der größte Vorteil von Nitrozellulosefarbe besteht darin, dass sie schnell trocknet. Im Vergleich zu Naturgrundfarbe, deren Trocknung eine Woche oder sogar Wochen dauert, dauert das Trocknen von Nitrozellulosefarbe nur 2 Stunden, was die Geschwindigkeit des Lackierens erheblich erhöht. 1924 verwendeten fast alle Produktionslinien von General Motors Duco-Nitrozellulosefarbe.

Natürlich hat Nitrozellulosefarbe auch Nachteile. Wenn der Film in einer feuchten Umgebung aufgesprüht wird, wird er leicht weiß und verliert seinen Glanz. Die gebildete Lackoberfläche weist eine schlechte Korrosionsbeständigkeit gegenüber erdölbasierten Lösungsmitteln wie Benzin auf, die die Lackoberfläche beschädigen können, und das beim Tanken austretende Ölgas kann die Verschlechterung der umgebenden Lackoberfläche beschleunigen.

Austausch von Pinseln durch Spritzpistolen zum Lösen ungleichmäßiger Farbschichten

Neben den Eigenschaften des Lacks selbst ist auch die Lackiermethode 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 vollständig in der Industrielackierung und 1924 in der Automobilindustrie eingeführt.

Die Familie DeVilbiss gründete damit DeVilbiss, ein weltweit bekanntes Unternehmen, das sich auf Zerstäubungstechnologie spezialisiert hat. Später wurde Alan DeVilbiss‘ Sohn Tom DeVilbiss geboren. Der Sohn von Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, führte die Erfindung seines Vaters über den medizinischen Bereich hinaus weiter. DeVilbiss nutzte die Erfindungen seines Vaters über den medizinischen Bereich hinaus und verwandelte den ursprünglichen Zerstäuber in eine Spritzpistole zum Auftragen von Farbe.

Im Bereich der Industrielackierung werden Pinsel zunehmend durch Spritzpistolen ersetzt. deVilbiss ist seit mehr als 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 Alkydharzlack, auch Alkydlack genannt, in die Automobillackierung eingeführt. Die Metallteile der Karosserie wurden mit diesem Lack besprüht und anschließend in einem Ofen getrocknet, um einen sehr haltbaren Lackfilm zu bilden. Im Vergleich zu Nitrozellulosefarben lassen sich Alkyd-Emailfarben schneller auftragen und erfordern nur 2 bis 3 Schritte, verglichen mit 3 bis 4 Schritten bei Nitrozellulosefarben. Emailfarben trocknen nicht nur schnell, sondern sind auch beständig gegen Lösungsmittel wie Benzin.

Der Nachteil von Alkydlacken besteht jedoch darin, dass sie Angst vor Sonnenlicht haben und der Lackfilm bei Sonneneinstrahlung schneller oxidiert und die Farbe bald verblasst und matt wird, manchmal kann dieser Prozess sogar innerhalb weniger Monate erfolgen . Trotz ihrer Nachteile sind Alkydharze noch nicht vollständig verschwunden und noch immer ein wichtiger Bestandteil der heutigen Beschichtungstechnologie. In den 1940er Jahren kamen thermoplastische Acrylfarben auf den Markt, die das Dekor und die Haltbarkeit der Lackierung erheblich verbesserten. 1955 begann General Motors, Autos mit einem neuen Acrylharz zu lackieren. Die Rheologie dieser Farbe war einzigartig und erforderte das Sprühen mit einem geringen Feststoffgehalt, sodass mehrere Schichten erforderlich waren. Diese scheinbar nachteilige Eigenschaft war damals ein Vorteil, da sie den Einschluss von Metallplättchen in die Beschichtung ermöglichte. Der Acryllack wurde mit einer sehr niedrigen Anfangsviskosität aufgesprüht, wodurch die Metallflocken flachgedrückt wurden, um eine reflektierende Schicht zu bilden. Anschließend erhöhte sich die Viskosität schnell, um die Metallflocken an Ort und Stelle zu halten. So wurde Metallic-Lack geboren.

Es ist erwähnenswert, dass es in dieser Zeit in Europa einen plötzlichen Fortschritt in der Acrylfarbentechnologie gab. Dies war auf die Beschränkungen zurückzuführen, die den europäischen Achsenländern nach dem Zweiten Weltkrieg auferlegt wurden und die Verwendung einiger chemischer Materialien in der industriellen Fertigung einschränkten, beispielsweise Nitrozellulose, ein Rohstoff, der für Nitrozellulosefarbe benötigt wird, die zur Herstellung von Sprengstoffen verwendet werden könnte. Mit dieser Einschränkung begannen Unternehmen in diesen Ländern, sich auf die Emaille-Lacktechnologie zu konzentrieren und ein Acryl-Urethan-Lacksystem zu entwickeln. Als 1980 europäische Lacke in die Vereinigten Staaten kamen, waren amerikanische Autolacksysteme weit von europäischen Konkurrenten entfernt.

Automatisierter Prozess der Phosphatierung und Elektrophorese zur Erzielung einer verbesserten Lackqualität

Die zwei Jahrzehnte nach dem Zweiten Weltkrieg waren eine Zeit zunehmender Qualität der Karosseriebeschichtungen. Zu dieser Zeit hatten Autos in den Vereinigten Staaten neben dem Transport auch die Eigenschaft, den sozialen Status zu verbessern, daher wollten Autobesitzer, dass ihre Autos hochwertiger aussahen, was erforderte, dass der Lack glänzender und in schöneren Farben aussah.

Ab 1947 begannen Automobilhersteller, Metalloberflächen vor dem Lackieren zu phosphatieren, um die Haftung und Korrosionsbeständigkeit des Lacks zu verbessern. Auch die Grundierung wurde von Sprühlackierung auf Tauchlackierung umgestellt, das heißt, die Karosserieteile werden in ein Farbbad getaucht, wodurch diese gleichmäßiger und die Beschichtung flächendeckender wird, 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 anschließenden 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 Elektrotauchlackierungsverfahren, das heute häufig verwendet wird.

 

Ford gründete dann 1961 die weltweit erste anodische elektrophoretische Lackieranlage. Die anfängliche Technologie war jedoch fehlerhaft, und PPG führte 1973 ein überlegenes kathodisches elektrophoretisches Beschichtungssystem und entsprechende Beschichtungen ein.

Farbe für eine schöne Haltbarkeit, um die Umweltverschmutzung durch Farben auf Wasserbasis zu reduzieren

Mitte bis Ende der 70er Jahre wirkte sich das durch die Ölkrise geweckte Bewusstsein für Energieeinsparung und Umweltschutz auch stark auf die Farbenindustrie aus. In den 80er Jahren erließen Länder neue Vorschriften zu flüchtigen organischen Verbindungen (VOC), die dazu führten, dass Acrylfarbenbeschichtungen mit hohem VOC-Gehalt und geringer Haltbarkeit für den Markt nicht mehr akzeptabel waren. Darüber hinaus erwarten Verbraucher, dass die Wirkung der Karosserielackierung mindestens fünf Jahre anhält, was eine Berücksichtigung der Haltbarkeit der Lackierung erfordert.

Mit der transparenten Lackschicht als Schutzschicht muss der innenliegende Farbanstrich nicht mehr so ​​dick sein wie bisher, für dekorative Zwecke ist lediglich eine hauchdünne Schicht nötig. Der Lackschicht werden außerdem UV-Absorber zugesetzt, um die Pigmente in der transparenten Schicht und der Grundierung zu schützen und so die Lebensdauer der Grundierung und des Farblacks deutlich zu erhöhen.

Die Lackiertechnik ist zunächst aufwändig und wird in der Regel nur bei High-End-Modellen eingesetzt. Außerdem war die Haltbarkeit des Klarlacks schlecht, er blätterte bald ab und musste neu gestrichen werden. Im folgenden Jahrzehnt arbeiteten die Automobilindustrie und die Lackindustrie jedoch daran, die Beschichtungstechnologie zu verbessern, nicht nur durch Kostensenkungen, sondern auch durch die Entwicklung neuer Oberflächenbehandlungen, die die Lebensdauer des Klarlacks drastisch verlängerten.

Die immer erstaunlicher werdende Maltechnik

Zukünftiger Mainstream-Entwicklungstrend für Beschichtungen, einige Leute in der Branche glauben, dass es keine Lackiertechnologie gibt. Diese Technologie ist tatsächlich in unser Leben eingedrungen, und bei den Gehäusen von Alltags- und Haushaltsgeräten kommt tatsächlich eine Lackierungstechnologie zum Einsatz. Den Schalen wird im Spritzgussverfahren die entsprechende Farbe aus Metallpulver im Nanobereich hinzugefügt, wodurch direkt Schalen mit brillanten Farben und metallischer Textur entstehen, die überhaupt nicht mehr lackiert werden müssen, wodurch die durch das Lackieren entstehende Umweltverschmutzung erheblich reduziert wird. Natürlich wird es auch häufig in Automobilen verwendet, beispielsweise für Verkleidungen, Kühlergrills, Rückspiegelschalen usw.

Ein ähnliches Prinzip wird im Metallbereich angewendet, was bedeutet, dass Metallmaterialien, die ohne Lackierung verwendet werden, künftig bereits im Werk mit einer Schutzschicht oder sogar einer Farbschicht versehen werden. Diese Technologie wird derzeit in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militärbereich eingesetzt, ist jedoch noch lange nicht für den zivilen Einsatz verfügbar und es ist nicht möglich, eine breite Farbpalette anzubieten.

Zusammenfassung: Von Pinseln über Pistolen bis hin zu Robotern, von natürlicher Pflanzenfarbe bis zu chemischer High-Tech-Farbe, vom Streben nach Effizienz über das Streben nach Qualität bis hin zum Streben nach Umweltgesundheit hat das Streben nach Lackiertechnologie in der Automobilindustrie nicht aufgehört, und Der Grad der Technologie wird immer höher. Die Maler, die früher Pinsel in der Hand hielten und in der rauen Umgebung arbeiteten, hätten nicht erwartet, dass der heutige Autolack so fortschrittlich ist und sich noch weiterentwickelt. Die Zukunft wird ein umweltfreundlicheres, intelligenteres und effizienteres Zeitalter sein.