นี่คือสิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับประวัติการเคลือบสีรถยนต์

เมื่อคุณเห็นรถยนต์ ความประทับใจแรกของคุณน่าจะเป็นสีตัวถัง ปัจจุบันการมีสีเคลือบเงาที่สวยงามถือเป็นหนึ่งในมาตรฐานพื้นฐานสำหรับการผลิตยานยนต์ แต่เมื่อกว่าร้อยปีที่แล้ว การทาสีรถยนต์ไม่ใช่เรื่องง่าย และยังมีความสวยงามน้อยกว่าในปัจจุบันมาก สีรถมีวิวัฒนาการมาจนถึงทุกวันนี้ได้อย่างไร? Surley จะมาเล่าประวัติความเป็นมาของการพัฒนาเทคโนโลยีการเคลือบสีรถยนต์

สิบวินาทีเพื่อทำความเข้าใจข้อความทั้งหมด:

1,แลคเกอร์มีต้นกำเนิดในประเทศจีน ตะวันตกนำหลังการปฏิวัติอุตสาหกรรม

2 สีวัสดุฐานธรรมชาติแห้งช้า ส่งผลต่อประสิทธิภาพของกระบวนการผลิตยานยนต์ ดูปองท์คิดค้นการแห้งเร็วสีไนโตร.

3, ปืนสเปรย์แทนที่แปรงทำให้ฟิล์มสีมีความสม่ำเสมอมากขึ้น

4, จากอัลคิดไปจนถึงอะคริลิกการแสวงหาความคงทนและความหลากหลายยังคงดำเนินต่อไป

5, จาก “การฉีดพ่น” สู่ “การเคลือบแบบจุ่ม”ด้วยอ่างแล็คเกอร์ การแสวงหาคุณภาพของสีอย่างต่อเนื่องจึงมาถึงเรื่องฟอสเฟตและการวางตำแหน่งด้วยไฟฟ้า

6, แทนที่ด้วยสีน้ำเพื่อแสวงหาการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

7 ทั้งในปัจจุบันและอนาคต เทคโนโลยีการทาสีมีมากขึ้นเรื่อยๆ เกินกว่าจินตนาการแม้ไม่มีสีก็ตาม.

บทบาทหลักของสีคือการต่อต้านริ้วรอย

การรับรู้ของคนส่วนใหญ่เกี่ยวกับบทบาทของสีคือการให้สีสดใสแก่ผลิตภัณฑ์ แต่จากมุมมองของการผลิตทางอุตสาหกรรม สีถือเป็นความต้องการรองจริงๆ สนิมและการต่อต้านริ้วรอยเป็นจุดประสงค์หลัก จากช่วงแรกๆ ของการผสมผสานระหว่างไม้เหล็กไปจนถึงตัวถังสีขาวเมทัลบริสุทธิ์ในปัจจุบัน ตัวถังรถจำเป็นต้องทำสีเป็นชั้นป้องกัน ความท้าทายที่ชั้นสีต้องเผชิญคือการสึกหรอตามธรรมชาติ เช่น แสงแดด ทราย และฝน ความเสียหายทางกายภาพ เช่น การขูด การเสียดสีและการชนกัน และการกัดเซาะ เช่น เกลือและมูลสัตว์ ในวิวัฒนาการของเทคโนโลยีการพ่นสี กระบวนการจะค่อยๆ พัฒนาผิวที่มีประสิทธิภาพ ทนทาน และสวยงามมากขึ้นเรื่อยๆ สำหรับตัวถังรถ เพื่อตอบสนองความท้าทายเหล่านี้ได้ดียิ่งขึ้น

แลคเกอร์จากประเทศจีน

แล็กเกอร์มีประวัติศาสตร์อันยาวนาน และน่าเสียดายที่ตำแหน่งผู้นำด้านเทคโนโลยีแลคเกอร์เป็นของจีนก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม การใช้แล็คเกอร์มีมาตั้งแต่สมัยยุคหินใหม่ และหลังยุค Warring States ช่างฝีมือใช้น้ำมันตุงที่สกัดจากเมล็ดของต้นตุงและเติมแล็กเกอร์ดิบจากธรรมชาติเพื่อสร้างส่วนผสมของสี แม้ว่าในเวลานั้นแลคเกอร์จะเป็นสีผสมก็ตาม สินค้าหรูหราสำหรับขุนนาง หลังจากการสถาปนาราชวงศ์หมิง Zhu Yuanzhang เริ่มก่อตั้งอุตสาหกรรมเคลือบของรัฐบาล และเทคโนโลยีการทาสีก็พัฒนาอย่างรวดเร็ว ผลงานชิ้นแรกของจีนเกี่ยวกับเทคโนโลยีการทาสี "หนังสือจิตรกรรม" รวบรวมโดย Huang Cheng ช่างทำเครื่องเขินในสมัยราชวงศ์หมิง ต้องขอบคุณการพัฒนาทางเทคนิคและการค้าภายในและภายนอก เครื่องเขินได้พัฒนาระบบอุตสาหกรรมหัตถกรรมที่เติบโตเต็มที่ในสมัยราชวงศ์หมิง

สีน้ำมันตุงที่มีความซับซ้อนสูงที่สุดในสมัยราชวงศ์หมิงเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตเรือ เมนโดซานักวิชาการชาวสเปนในศตวรรษที่ 16 กล่าวถึงใน "ประวัติศาสตร์ของจักรวรรดิจีนแผ่นดินใหญ่" ว่าเรือของจีนที่เคลือบด้วยน้ำมันตุงมีอายุเป็นสองเท่าของเรือยุโรป

ในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 ในที่สุดยุโรปก็แตกร้าวและเชี่ยวชาญเทคโนโลยีสีน้ำมันตุงในที่สุด และอุตสาหกรรมสีของยุโรปก็ค่อยๆ เป็นรูปเป็นร่างขึ้นมา น้ำมันตุงวัตถุดิบนอกจากจะใช้เคลือบแลคเกอร์แล้วยังเป็นวัตถุดิบที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ยังคงผูกขาดโดยจีน และกลายเป็นวัตถุดิบทางอุตสาหกรรมที่สำคัญสำหรับการปฏิวัติอุตสาหกรรมทั้งสองครั้งจนถึงต้นศตวรรษที่ 20 เมื่อต้นตุงปลูกถ่าย ในอเมริกาเหนือและใต้เป็นรูปเป็นร่าง ซึ่งทำลายการผูกขาดวัตถุดิบของจีน

การอบแห้งใช้เวลาไม่เกิน 50 วันอีกต่อไป

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 รถยนต์ยังคงผลิตโดยใช้สีพื้นฐานจากธรรมชาติ เช่น น้ำมันลินสีด เป็นสารประสาน

แม้แต่ฟอร์ดซึ่งเป็นผู้บุกเบิกสายการผลิตเพื่อสร้างรถยนต์ก็ยังใช้สีดำของญี่ปุ่นเกือบถึงขีดสุดเพื่อเร่งการผลิตเพราะมันแห้งเร็วที่สุด แต่ท้ายที่สุดแล้วก็ยังคงเป็นสีรองพื้นตามธรรมชาติและชั้นสียังคงอยู่ ต้องใช้เวลานานกว่าหนึ่งสัปดาห์จึงจะแห้ง

ในช่วงปี ค.ศ. 1920 ดูปองท์พัฒนาสีไนโตรเซลลูโลสที่แห้งเร็ว (หรือที่เรียกว่าสีไนโตรเซลลูโลส) ซึ่งทำให้ผู้ผลิตรถยนต์ยิ้มได้ โดยไม่จำเป็นต้องทำงานกับรถยนต์ที่มีรอบการพ่นสีนานขนาดนั้นอีกต่อไป

ภายในปี 1921 ดูปองท์เป็นผู้นำในการผลิตฟิล์มภาพยนตร์ไนเตรต โดยหันมาใช้ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ก่อให้เกิดการระเบิดที่มีส่วนประกอบของไนโตรเซลลูโลส เพื่อดูดซับโรงงานที่มีกำลังการผลิตมหาศาลซึ่งสร้างขึ้นในช่วงสงคราม ในบ่ายวันศุกร์ที่ร้อนระอุของเดือนกรกฎาคม ปี 1921 คนงานในโรงงานฟิล์มดูปองท์ทิ้งถังสำลีไนเตรตไว้บนท่าเรือก่อนออกจากงาน เมื่อเขาเปิดมันอีกครั้งในเช้าวันจันทร์ เขาพบว่าถังนั้นกลายเป็นของเหลวใสและหนืด ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นพื้นฐานสำหรับสีไนโตรเซลลูโลส ในปี พ.ศ. 2467 ดูปองท์ได้พัฒนาสีทาไนโตรเซลลูโลสของ DUCO โดยใช้ไนโตรเซลลูโลสเป็นวัตถุดิบหลัก และเติมเรซินสังเคราะห์ พลาสติไซเซอร์ ตัวทำละลาย และทินเนอร์เพื่อผสมให้เข้ากัน ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของสีไนโตรเซลลูโลสคือแห้งเร็ว เมื่อเทียบกับสีรองพื้นธรรมชาติซึ่งใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์หรือหลายสัปดาห์ในการแห้ง สีไนโตรเซลลูโลสใช้เวลาแห้งเพียง 2 ชั่วโมง ซึ่งช่วยเพิ่มความเร็วในการทาสีได้อย่างมาก ในปี พ.ศ. 2467 สายการผลิตเกือบทั้งหมดของเจนเนอรัล มอเตอร์ส ใช้สีดูโคไนโตรเซลลูโลส

โดยธรรมชาติแล้วสีไนโตรเซลลูโลสมีข้อเสีย หากฉีดพ่นในที่ชื้น ฟิล์มจะเปลี่ยนเป็นสีขาวได้ง่ายและสูญเสียความมันวาว พื้นผิวสีที่ขึ้นรูปมีความต้านทานการกัดกร่อนต่ำต่อตัวทำละลายที่ใช้ปิโตรเลียม เช่น น้ำมันเบนซิน ซึ่งสามารถทำลายพื้นผิวสีได้ และก๊าซน้ำมันที่รั่วไหลออกมาระหว่างการเติมเชื้อเพลิงสามารถเร่งการเสื่อมสภาพของพื้นผิวสีโดยรอบได้

เปลี่ยนแปรงด้วยปืนสเปรย์เพื่อแก้ปัญหาชั้นสีที่ไม่สม่ำเสมอ

นอกจากลักษณะของสีแล้ว วิธีการพ่นสียังมีความสำคัญอย่างมากต่อความแข็งแรงและความทนทานของพื้นผิวสีอีกด้วย การใช้ปืนสเปรย์เป็นเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีการพ่นสี ปืนสเปรย์ถูกนำมาใช้อย่างเต็มรูปแบบในวงการพ่นสีอุตสาหกรรมในปี พ.ศ. 2466 และในอุตสาหกรรมยานยนต์ในปี พ.ศ. 2467

ครอบครัว DeVilbiss จึงได้ก่อตั้ง DeVilbiss ซึ่งเป็นบริษัทที่มีชื่อเสียงระดับโลกที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีการทำให้เป็นละออง ต่อมา Tom DeVilbiss ลูกชายของ Alan DeVilbiss ก็ได้ถือกำเนิดขึ้น Tom DeVilbiss ลูกชายของ Dr. Alan DeVilbiss ได้นำสิ่งประดิษฐ์ของบิดาของเขาไปไกลกว่าวงการแพทย์ DeVilbiss นำสิ่งประดิษฐ์ของบิดาไปไกลกว่าวงการแพทย์ และเปลี่ยนเครื่องฉีดน้ำแบบเดิมให้เป็นปืนสเปรย์สำหรับพ่นสี

ในสาขาการพ่นสีอุตสาหกรรม แปรงต่างๆ ล้าสมัยอย่างรวดเร็วเมื่อใช้ปืนสเปรย์ deVilbiss ทำงานในด้านการทำให้เป็นละอองมาเป็นเวลามากกว่า 100 ปี และปัจจุบันเป็นผู้นำในด้านปืนสเปรย์อุตสาหกรรมและเครื่องพ่นละอองทางการแพทย์

จากอัลคิดไปจนถึงอะคริลิก ทนทานและแข็งแรงยิ่งขึ้น

ในช่วงทศวรรษที่ 1930 สีเคลือบฟันอัลคิดเรซิน หรือที่เรียกว่าสีเคลือบอัลคิด ถูกนำมาใช้ในกระบวนการพ่นสีรถยนต์ ชิ้นส่วนโลหะของตัวรถถูกพ่นด้วยสีประเภทนี้แล้วนำไปอบแห้งในเตาอบเพื่อสร้างฟิล์มสีที่ทนทานมาก เมื่อเปรียบเทียบกับสีไนโตรเซลลูโลส สีเคลือบอัลคิดจะทาได้เร็วกว่า โดยต้องใช้ขั้นตอนเพียง 2 ถึง 3 ขั้นตอน เทียบกับ 3 ถึง 4 ขั้นตอนสำหรับสีไนโตรเซลลูโลส สีเคลือบฟันไม่เพียงแต่แห้งเร็วเท่านั้น แต่ยังทนต่อตัวทำละลาย เช่น น้ำมันเบนซิน อีกด้วย

อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของอัลคิดอีนาเมลคือกลัวแสงแดด และเมื่อโดนแสงแดด ฟิล์มสีจะถูกออกซิไดซ์ในอัตราเร่ง และสีจะจางลงในไม่ช้า และบางครั้งกระบวนการนี้อาจใช้เวลาเพียงไม่กี่เดือนด้วยซ้ำ . แม้ว่าจะมีข้อเสีย แต่อัลคิดเรซินยังไม่ถูกกำจัดออกไปโดยสิ้นเชิงและยังคงเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการเคลือบในปัจจุบัน สีเทอร์โมพลาสติกอะคริลิกปรากฏในช่วงทศวรรษที่ 1940 ซึ่งช่วยปรับปรุงการตกแต่งและความทนทานของพื้นผิวได้อย่างมาก และในปี 1955 เจเนอรัลมอเตอร์สเริ่มทาสีรถยนต์ด้วยเรซินอะคริลิกชนิดใหม่ ลักษณะการไหลของสีนี้มีลักษณะเฉพาะและจำเป็นต้องพ่นด้วยปริมาณของแข็งต่ำ จึงต้องใช้การเคลือบหลายครั้ง คุณลักษณะที่ดูเหมือนจะเสียเปรียบนี้เป็นข้อได้เปรียบในขณะนั้น เนื่องจากสามารถรวมสะเก็ดโลหะในการเคลือบผิวได้ น้ำยาเคลือบเงาอะคริลิกถูกพ่นด้วยความหนืดเริ่มต้นที่ต่ำมาก ทำให้สะเก็ดโลหะแบนลงจนกลายเป็นชั้นสะท้อนแสง จากนั้นความหนืดก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเพื่อยึดสะเก็ดโลหะให้อยู่กับที่ ดังนั้นสีเมทัลลิกจึงถือกำเนิดขึ้น

เป็นที่น่าสังเกตว่าในช่วงเวลานี้เทคโนโลยีสีอะครีลิคมีความก้าวหน้าอย่างกะทันหันในยุโรป สาเหตุนี้เกิดจากข้อจำกัดที่บังคับใช้กับประเทศฝ่ายอักษะของยุโรปหลังสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งจำกัดการใช้สารเคมีบางชนิดในการผลิตทางอุตสาหกรรม เช่น ไนโตรเซลลูโลส ซึ่งเป็นวัตถุดิบที่จำเป็นสำหรับสีไนโตรเซลลูโลส ซึ่งสามารถนำไปใช้ทำระเบิดได้ ด้วยข้อจำกัดนี้ บริษัทในประเทศเหล่านี้จึงเริ่มมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีสีเคลือบฟัน โดยพัฒนาระบบสีอะคริลิกยูรีเทน เมื่อสียุโรปเข้าสู่สหรัฐอเมริกาในปี 1980 ระบบสีรถยนต์ของอเมริกายังห่างไกลจากคู่แข่งในยุโรป

กระบวนการฟอสเฟตและอิเล็กโตรโฟรีซิสอัตโนมัติเพื่อให้ได้สีที่มีคุณภาพขั้นสูง

สองทศวรรษหลังสงครามโลกครั้งที่สองเป็นช่วงเวลาแห่งคุณภาพการเคลือบตัวถังที่เพิ่มขึ้น ในเวลานี้ ในสหรัฐอเมริกา นอกเหนือจากการคมนาคมขนส่งแล้ว รถยนต์ยังมีคุณลักษณะในการปรับปรุงสถานะทางสังคม ดังนั้น เจ้าของรถจึงต้องการให้รถของตนดูมีระดับมากขึ้น ซึ่งส่งผลให้สีรถดูเงางามและมีสีสันสวยงามมากขึ้น

เริ่มต้นในปี 1947 บริษัทรถยนต์เริ่มเติมฟอสเฟตให้กับพื้นผิวโลหะก่อนทาสี เพื่อเป็นแนวทางในการปรับปรุงการยึดเกาะและความต้านทานการกัดกร่อนของสี นอกจากนี้ ไพรเมอร์ยังเปลี่ยนจากการเคลือบแบบสเปรย์เป็นการจุ่ม ซึ่งหมายความว่าส่วนต่าง ๆ ของร่างกายจะถูกจุ่มลงในกลุ่มสี ทำให้มีความสม่ำเสมอมากขึ้นและการเคลือบครอบคลุมมากขึ้น ทำให้มั่นใจได้ว่าสามารถทาสีสถานที่ที่เข้าถึงยาก เช่น โพรงต่างๆ ได้เช่นกัน .

ในช่วงทศวรรษปี 1950 บริษัทรถยนต์พบว่าแม้จะใช้วิธีการเคลือบแบบจุ่ม แต่ส่วนหนึ่งของสีจะยังคงถูกชะล้างออกไปในกระบวนการต่อๆ ไปด้วยตัวทำละลาย ซึ่งลดประสิทธิภาพในการป้องกันสนิม เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ในปี พ.ศ. 2500 ฟอร์ดได้ร่วมมือกับ PPG ภายใต้การนำของ Dr. George Brewer ภายใต้การนำของ Dr. George Brewer ฟอร์ดและ PPG ได้พัฒนาวิธีการเคลือบด้วยไฟฟ้าซึ่งปัจจุบันใช้กันทั่วไป

 

จากนั้นฟอร์ดได้ก่อตั้งร้านพ่นสีอิเล็กโตรโฟเรติกขั้วบวกแห่งแรกของโลกในปี พ.ศ. 2504 อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีเริ่มแรกยังมีข้อบกพร่อง และ PPG ก็ได้แนะนำระบบการเคลือบอิเล็กโทรโฟเรติกแบบแคโทดิกที่เหนือกว่าและการเคลือบที่สอดคล้องกันในปี พ.ศ. 2516

ทาสีให้สวยงามคงทนเพื่อลดมลภาวะสำหรับสีน้ำ

ในช่วงกลางถึงปลายทศวรรษที่ 70 ความตระหนักเรื่องการประหยัดพลังงานและการปกป้องสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากวิกฤตน้ำมันก็ส่งผลกระทบอย่างมากต่ออุตสาหกรรมสีเช่นกัน ในยุค 80 ประเทศต่างๆ ได้ประกาศใช้กฎข้อบังคับเกี่ยวกับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) ซึ่งทำให้การเคลือบสีอะคริลิกที่มีปริมาณ VOC สูงและมีความทนทานต่ำเป็นสิ่งที่ตลาดยอมรับไม่ได้ นอกจากนี้ ผู้บริโภคยังคาดหวังว่าผลของสีทาตัวจะอยู่ได้อย่างน้อย 5 ปี ซึ่งจำเป็นต้องคำนึงถึงความทนทานของสีเคลือบด้วย

ด้วยชั้นแล็กเกอร์โปร่งใสเป็นชั้นป้องกัน สีภายในไม่จำเป็นต้องหนาเหมือนเมื่อก่อน เพียงชั้นที่บางมากเท่านั้นเพื่อการตกแต่ง นอกจากนี้ ตัวดูดซับรังสียูวียังถูกเพิ่มเข้าไปในชั้นแลคเกอร์เพื่อปกป้องเม็ดสีในชั้นโปร่งใสและไพรเมอร์ ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของไพรเมอร์และสีได้อย่างมาก

เทคนิคการลงสีนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงในตอนแรก และโดยทั่วไปจะใช้กับรุ่นระดับไฮเอนด์เท่านั้น นอกจากนี้ ความทนทานของการเคลือบใสยังไม่ดี และในไม่ช้า มันก็จะหลุดร่อนและต้องทาสีใหม่ อย่างไรก็ตาม ในทศวรรษถัดมา อุตสาหกรรมยานยนต์และอุตสาหกรรมสีได้ทำงานเพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีการเคลือบ ไม่เพียงแต่ลดต้นทุนเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการพัฒนาการรักษาพื้นผิวใหม่ๆ ที่ช่วยยืดอายุการใช้งานของการเคลือบใสได้อย่างมาก

เทคโนโลยีการพ่นสีที่น่าทึ่งมากขึ้นเรื่อยๆ

แนวโน้มการพัฒนากระแสหลักเคลือบในอนาคต บางคนในอุตสาหกรรมเชื่อว่าเทคโนโลยีไม่ทาสี เทคโนโลยีนี้ได้แทรกซึมเข้ามาในชีวิตของเราจริงๆ และเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านในชีวิตประจำวันก็ใช้เทคโนโลยีที่ไม่มีการทาสีจริงๆ เปลือกจะเพิ่มสีที่สอดคล้องกันของผงโลหะระดับนาโนในกระบวนการฉีดขึ้นรูป ทำให้เกิดเปลือกโดยตรงด้วยสีสันที่สดใสและพื้นผิวโลหะ ซึ่งไม่จำเป็นต้องทาสีอีกต่อไป ซึ่งช่วยลดมลพิษที่เกิดจากการทาสีได้อย่างมาก โดยธรรมชาติแล้วยังใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ เช่น แผ่นปิด กระจังหน้า เปลือกกระจกมองหลัง ฯลฯ

หลักการที่คล้ายกันนี้ใช้ในภาคโลหะ ซึ่งหมายความว่าในอนาคต วัสดุโลหะที่ใช้โดยไม่ทาสีจะมีชั้นป้องกันหรือแม้แต่ชั้นสีที่โรงงานอยู่แล้ว ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ใช้ในภาคการบินและอวกาศและการทหาร แต่ก็ยังห่างไกลจากการใช้งานพลเรือน และไม่สามารถนำเสนอสีได้หลากหลาย

สรุป: จากแปรงไปจนถึงปืนไปจนถึงหุ่นยนต์ ตั้งแต่สีพืชธรรมชาติไปจนถึงสีเคมีไฮเทค จากการแสวงหาประสิทธิภาพไปจนถึงการแสวงหาคุณภาพไปจนถึงการแสวงหาสุขภาพสิ่งแวดล้อม การแสวงหาเทคโนโลยีการทาสีในอุตสาหกรรมยานยนต์ไม่ได้หยุดลง และ ระดับของเทคโนโลยีเริ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ ช่างทาสีที่เคยจับแปรงและทำงานในสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายไม่คิดว่าสีรถยนต์ในปัจจุบันจะก้าวหน้าไปมากและยังคงมีการพัฒนาอยู่ อนาคตจะเป็นยุคที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ชาญฉลาด และมีประสิทธิภาพมากขึ้น