Pamatę automobilį, pirmas įspūdis tikriausiai būtų kėbulo spalva. Šiandien gražus blizgus dažų paviršius yra vienas iš pagrindinių automobilių gamybos standartų. Tačiau prieš daugiau nei šimtą metų automobilio dažymas nebuvo lengva užduotis ir jis buvo daug mažiau gražus nei šiandien. Kaip automobilių dažai vystėsi iki tokių, kokie yra šiandien? Surley papasakos automobilių dažų dangų technologijos raidos istoriją.
Dešimt sekundžių, kad suprastumėte visą tekstą:
1,Lakaskilęs iš Kinijos, Vakarai pirmavo po pramonės revoliucijos.
2. Natūrali pagrindinė medžiaga – dažai, kurie džiūsta lėtai, o tai daro įtaką automobilių gamybos proceso efektyvumui. „DuPont“ išrado greitai džiūstančius dažus.nitro dažai.
3, Purškimo pistoletaipakeičia teptukus, suteikdamas tolygesnę dažų plėvelę.
4, Nuo alkidinio iki akrilinio, nuolat siekiama patvarumo ir įvairovės.
5, Nuo „purškimo“ iki „panardinimo“Su lako vonia, nuolatinis dažų kokybės siekis dabar ateina į fosfatavimą ir elektrodepoziciją.
6. Pakeitimas suvandens pagrindo dažaisiekiant aplinkos apsaugos.
7, Dabar ir ateityje dažymo technologija tampa vis labiau neįsivaizduojama,net ir be dažų.
Pagrindinis dažų vaidmuo yra senėjimo stabdymas
Dauguma žmonių dažų vaidmenį supranta kaip suteikti gaminiams ryškias spalvas, tačiau pramoninės gamybos požiūriu spalva iš tikrųjų yra antraeilis poreikis; pagrindinis tikslas yra apsaugoti kėbulą nuo rūdžių ir senėjimo. Nuo pirmųjų geležies ir medžio derinio dienų iki šių dienų gryno metalo baltumo kėbulo automobilio kėbului dažai reikalingi kaip apsauginis sluoksnis. Dažų sluoksniui kylantys iššūkiai yra natūralus nusidėvėjimas, pvz., saulė, smėlis ir lietus, fiziniai pažeidimai, pvz., įbrėžimai, trinties ir susidūrimai, bei erozija, pvz., druska ir gyvūnų išmatos. Tobulėjant dažymo technologijai, pamažu kuriamos vis efektyvesnės, patvaresnės ir gražesnės kėbulo dangos, kad būtų galima geriau įveikti šiuos iššūkius.
Lakas iš Kinijos
Lakas turi labai ilgą istoriją ir, deja, iki pramonės revoliucijos lyderė lakavimo technologijos srityje priklausė Kinijai. Lakas buvo naudojamas dar neolito eroje, o po Kariaujančių valstybių laikotarpio amatininkai dažų mišiniams gaminti naudojo iš volframo medžio sėklų išgautą volframo aliejų ir pridėjo natūralaus neapdoroto lako, nors tuo metu lakas buvo prabangos prekė didikams. Įkūrus Mingų dinastiją, Džu Juanžangas pradėjo kurti valstybinę lakavimo pramonę, ir dažų technologija sparčiai vystėsi. Pirmąjį kinų dažų technologijos veikalą „Tapybos knyga“ parengė Huang Čengas, Mingų dinastijos lako gamintojas. Dėl technikos plėtros ir vidaus bei išorės prekybos lakuoti dirbiniai Mingų dinastijoje sukūrė brandžią amatų pramonės sistemą.
Mingų dinastijos laikais sukurti sudėtingiausi volframo aliejiniai dažai buvo laivų gamybos raktas. XVI amžiaus ispanų mokslininkas Mendoza savo veikale „Didžiosios Kinijos imperijos istorija“ užsiminė, kad kinų laivai, padengti volframo aliejumi, tarnavo dvigubai ilgiau nei europiečiai.
XVIII amžiaus viduryje Europa pagaliau perprato ir įvaldė volframo aliejinių dažų technologiją, ir pamažu formavosi Europos dažų pramonė. Žaliava volframo aliejus, be lako gamybos, buvo svarbi žaliava ir kitoms pramonės šakoms, kurias vis dar monopolizavo Kinija, ir tapo svarbia pramonine žaliava dviem pramonės revoliucijoms iki XX amžiaus pradžios, kai susiformavo Šiaurės ir Pietų Amerikoje persodinti volframo medžiai, kurie sugriovė Kinijos žaliavų monopoliją.
Džiovinimas nebeužtrunka iki 50 dienų
XX amžiaus pradžioje automobiliai vis dar buvo gaminami naudojant natūralius dažus, tokius kaip linų sėmenų aliejus, kaip rišiklį.
Net „Ford“, kuri buvo automobilių gamybos linijos pradininkė, siekdama gamybos greičio, beveik iki galo naudojo tik japoniškus juodus dažus, nes jie džiūsta greičiausiai, bet juk tai vis tiek natūralios bazinės medžiagos dažai, o dažų sluoksniui džiūti vis tiek reikia daugiau nei savaitės.
1920-aisiais „DuPont“ dirbo su greitai džiūstančiais nitroceliuliozės dažais (dar kitaip vadinamais nitroceliuliozės dažais), kurie privertė automobilių gamintojus nusišypsoti, nes jiems nebereikėjo dirbti su automobiliais, kuriems buvo taikomi tokie ilgi dažymo ciklai.
1921 m. „DuPont“ jau buvo nitratinių kino filmų gamybos lyderė, nes, siekdama absorbuoti didžiulius karo metu pastatytų įrenginių pajėgumus, pradėjo gaminti nitroceliuliozės pagrindu pagamintus nesprogus produktus. Karštą 1921 m. liepos mėn. penktadienio popietę „DuPont“ filmų gamyklos darbuotojas prieš išeidamas iš darbo paliko ant doko statinę nitratinės medvilnės pluošto. Pirmadienio rytą, vėl ją atidaręs, pamatė, kad kibiras virto skaidriu, klampiu skysčiu, kuris vėliau tapo nitroceliuliozės dažų pagrindu. 1924 m. „DuPont“ sukūrė DUCO nitroceliuliozės dažus, naudodama nitroceliuliozę kaip pagrindinę žaliavą ir pridėdama sintetinių dervų, plastifikatorių, tirpiklių ir skiediklių. Didžiausias nitroceliuliozės dažų privalumas yra tas, kad jie greitai džiūsta, palyginti su natūraliais pagrindo dažais, kurie džiūsta per savaitę ar net savaites, nitroceliuliozės dažai džiūsta tik per 2 valandas, o tai labai padidina dažymo greitį. 1924 m. beveik visose „General Motors“ gamybos linijose buvo naudojami „Duco“ nitroceliuliozės dažai.
Natūralu, kad nitroceliuliozės dažai turi ir trūkumų. Purškiama drėgnoje aplinkoje, plėvelė lengvai pabalsta ir praranda blizgesį. Susidaręs dažų paviršius yra prastai atsparus korozijai naftos pagrindo tirpikliams, tokiems kaip benzinas, kurie gali pažeisti dažų paviršių, o degalų papildymo metu išsiskyrusios naftos dujos gali paspartinti aplinkinio dažų paviršiaus irimą.
Teptukų pakeitimas purškimo pistoletais, siekiant išspręsti nelygaus dažų sluoksnio problemą
Be pačių dažų savybių, dažymo būdas taip pat labai svarbus dažų paviršiaus stiprumui ir ilgaamžiškumui. Purškimo pistoletų naudojimas buvo svarbus etapas dažymo technologijos istorijoje. Pramoninio dažymo srityje purškimo pistoletas buvo visiškai pristatytas 1923 m., o automobilių pramonėje – 1924 m.
Taip DeVilbissų šeima įkūrė „DeVilbiss“ – pasaulyje žinomą įmonę, kuri specializuojasi purškimo technologijose. Vėliau gimė Alano DeVilbisso sūnus Tomas DeVilbissas. Dr. Alano DeVilbisso sūnus Tomas DeVilbissas perkėlė tėvo išradimą už medicinos srities ribų. DeVilbissas perkėlė tėvo išradimus už medicinos srities ribų ir originalų purkštuvą transformavo į dažų tepimo pistoletą.
Pramoninio dažymo srityje teptukai sparčiai tampa nebeaktualūs, o purkštuvai. „deVilbiss“ purškimo srityje dirba daugiau nei 100 metų ir dabar yra pramoninių purkštuvų ir medicininių purkštuvų lyderė.
Nuo alkidinio iki akrilinio – patvaresni ir tvirtesni
Ketvirtajame dešimtmetyje automobilių dažymo procese pradėti naudoti alkidinės dervos emaliniai dažai. Automobilio kėbulo metalinės dalys buvo purškiamos šio tipo dažais, o po to džiovinamos orkaitėje, kad susidarytų labai patvari dažų plėvelė. Palyginti su nitroceliuliozės dažais, alkidiniai emaliniai dažai yra greičiau tepami – jiems reikia tik 2–3 žingsnių, o nitroceliuliozės dažams – 3–4 žingsnių. Emaliniai dažai ne tik greitai džiūsta, bet ir yra atsparūs tirpikliams, tokiems kaip benzinas.
Tačiau alkidinių emalių trūkumas yra tas, kad jie bijo saulės šviesos, o saulės šviesoje dažų plėvelė oksiduojasi greičiau, spalva greitai išblunka ir tampa blanki, kartais šis procesas gali įvykti net per kelis mėnesius. Nepaisant jų trūkumų, alkidinės dervos nebuvo visiškai pašalintos ir vis dar yra svarbi šiuolaikinės dangų technologijos dalis. Termoplastiniai akriliniai dažai pasirodė 1940-aisiais, labai pagerindami apdailos dekoratyvumą ir ilgaamžiškumą, o 1955 m. „General Motors“ pradėjo dažyti automobilius nauja akriline derva. Šių dažų reologija buvo unikali ir reikalavo purkšti su mažu sausųjų medžiagų kiekiu, todėl reikėjo kelių sluoksnių. Ši, atrodytų, nepalanki savybė tuo metu buvo privalumas, nes leido į dangą įtraukti metalo dribsnių. Akrilinis lakas buvo purškiamas su labai mažu pradiniu klampumu, todėl metalo dribsniai galėjo būti suplokštinti ir susidaryti atspindintis sluoksnis, o tada klampumas greitai didėjo, kad metalo dribsniai laikytųsi vietoje. Taip gimė metalo dažai.
Verta paminėti, kad šiuo laikotarpiu Europoje smarkiai išaugo akrilinių dažų technologija. Tai lėmė po Antrojo pasaulinio karo Europos Ašies šalims įvesti apribojimai, kuriais buvo apribotas kai kurių cheminių medžiagų, tokių kaip nitroceliuliozė, žaliava, reikalinga nitroceliuliozės dažams, kurie galėjo būti naudojami sprogmenims gaminti, naudojimas pramoninėje gamyboje. Dėl šio apribojimo šių šalių įmonės pradėjo koncentruotis į emalinių dažų technologiją, kurdamos akrilinių uretano dažų sistemą. Kai 1980 m. europietiški dažai pateko į Jungtines Valstijas, amerikietiškos automobilių dažų sistemos buvo toli gražu neprilygstamos Europos konkurentams.
Automatizuotas fosfatavimo ir elektroforezės procesas, siekiant aukščiausios dažų kokybės
Du dešimtmečiai po Antrojo pasaulinio karo buvo kėbulų dangų kokybės pagerėjimo laikotarpis. Tuo metu Jungtinėse Valstijose, be transporto, automobiliai taip pat turėjo socialinės padėties gerinimo atributą, todėl automobilių savininkai norėjo, kad jų automobiliai atrodytų prabangiau, todėl dažai turėjo būti blizgesni ir gražesnių spalvų.
Nuo 1947 m. automobilių gamintojai pradėjo fosfatuoti metalinius paviršius prieš dažymą, siekdami pagerinti dažų sukibimą ir atsparumą korozijai. Gruntas taip pat buvo pakeistas iš purškimo į panardinamąjį gruntavimą, o tai reiškia, kad kėbulo dalys panardinamos į dažų telkinį, todėl jis tampa tolygesnis, o danga – išsamesnė, užtikrinant, kad būtų galima dažyti ir sunkiai pasiekiamas vietas, tokias kaip ertmės.
Šeštajame dešimtmetyje automobilių gamintojai pastebėjo, kad nors ir buvo naudojamas panardinimo metodas, dalis dažų vėlesnio proceso metu vis tiek nuplaunama tirpikliais, todėl sumažėja apsaugos nuo rūdžių veiksmingumas. Siekdama išspręsti šią problemą, 1957 m. „Ford“ suvienijo jėgas su PPG, vadovaujama dr. George'o Brewerio. Vadovaujant dr. George'ui Breweriui, „Ford“ ir PPG sukūrė elektrocheminio nusodinimo metodą, kuris dabar yra plačiai naudojamas.
Tada „Ford“ 1961 m. įkūrė pirmąją pasaulyje anodinio elektroforezinio dažymo dirbtuvę. Tačiau pradinė technologija turėjo trūkumų, todėl „PPG“ 1973 m. pristatė pranašesnę katodinio elektroforezinio dengimo sistemą ir atitinkamas dangas.
Vandens pagrindo dažai, kurie ilgai tarnaus, siekiant sumažinti taršą
Aštuntojo dešimtmečio viduryje ir pabaigoje naftos krizės paskatintas energijos taupymo ir aplinkos apsaugos suvokimas taip pat turėjo didelę įtaką dažų pramonei. Devintajame dešimtmetyje šalys priėmė naujus lakiųjų organinių junginių (LOJ) reglamentus, dėl kurių akrilinių dažų dangos su dideliu LOJ kiekiu ir silpnu patvarumu tapo nepriimtinos rinkai. Be to, vartotojai tikisi, kad kėbulo dažų efektas išliks mažiausiai 5 metus, todėl reikia atkreipti dėmesį į dažų dangos patvarumą.
Naudojant skaidrų lako sluoksnį kaip apsauginį sluoksnį, vidinių dažų storis nebereikia toks didelis kaip anksčiau, dekoratyviniais tikslais reikia tik itin plono sluoksnio. Į lako sluoksnį taip pat dedamos UV absorbentės, kurios apsaugo skaidraus sluoksnio ir grunto pigmentus, o tai žymiai pailgina grunto ir spalvotų dažų tarnavimo laiką.
Dažymo technika iš pradžių yra brangi ir paprastai naudojama tik aukščiausios klasės modeliams. Be to, skaidrios dangos patvarumas buvo prastas, ji greitai nusilupo ir reikėjo perdažyti. Tačiau per ateinantį dešimtmetį automobilių ir dažų pramonė stengėsi patobulinti dengimo technologiją ne tik mažindama kainą, bet ir kurdama naujesnius paviršiaus apdorojimo būdus, kurie žymiai pailgino skaidrios dangos tarnavimo laiką.
Vis labiau stebinanti dažymo technologija
Ateities dangų pagrindinė plėtros tendencija, kai kurie pramonės atstovai mano, kad bedažymio technologija yra pagrindinė. Ši technologija iš tikrųjų įsiskverbė į mūsų gyvenimą, o kasdienių buitinių prietaisų korpusai iš tikrųjų naudoja bedažymio technologiją. Korpusai liejimo procese prideda atitinkamos spalvos nano lygio metalo miltelius, tiesiogiai suformuodami korpusus su ryškiomis spalvomis ir metaline tekstūra, kurių nebereikia dažyti, o tai labai sumažina dažymo metu susidarančią taršą. Žinoma, ji taip pat plačiai naudojama automobiliuose, pavyzdžiui, apdailos detalėse, grotelėse, galinio vaizdo veidrodėlių korpusuose ir kt.
Panašus principas taikomas ir metalo sektoriuje, o tai reiškia, kad ateityje metalinės medžiagos, kurios bus naudojamos be dažymo, gamykloje jau turės apsauginį ar net spalvotą sluoksnį. Šiuo metu ši technologija naudojama aviacijos ir kosmoso bei kariuomenės sektoriuose, tačiau ji dar toli gražu nėra prieinama civiliniam naudojimui, be to, neįmanoma pasiūlyti plataus spalvų spektro.
SantraukaNuo teptukų iki pistoletų ir robotų, nuo natūralių augalinių dažų iki aukštųjų technologijų cheminių dažų, nuo efektyvumo siekimo iki kokybės siekimo ir aplinkos sveikatos užtikrinimo – dažymo technologijų siekis automobilių pramonėje nesustojo, o technologijų lygis vis kyla. Dažytojai, kurie anksčiau laikė teptukus ir dirbo atšiauriomis sąlygomis, nesitikėjo, kad šiandieniniai automobilių dažai yra tokie pažangūs ir vis dar tobulėja. Ateitis bus ekologiškesnė, protingesnė ir efektyvesnė era.
Įrašo laikas: 2022 m. rugpjūčio 20 d.
