הנה מה שאתם צריכים לדעת על היסטוריית ציפויי הרכב

כשאתם רואים מכונית, הרושם הראשוני שלכם כנראה יהיה צבע המרכב. כיום, צבע מבריק ויפה הוא אחד הסטנדרטים הבסיסיים לייצור רכב. אבל לפני יותר ממאה שנה, צביעת מכונית לא הייתה משימה קלה, והיא הייתה הרבה פחות יפה ממה שהיא היום. כיצד התפתח צבע המכונית עד כדי כך שהוא התפתח כיום? סרלי יספר לכם את ההיסטוריה של פיתוח טכנולוגיית ציפוי צבע המכונית.

עשר שניות להבנת הטקסט המלא:

1,לַכָּהמקורו בסין, המערב הוביל לאחר המהפכה התעשייתית.

2, צבע הבסיס הטבעי מתייבש לאט, מה שמשפיע על יעילות תהליך ייצור הרכב. דופונט המציאה את הייבוש המהיר.צבע ניטרו.

3, אקדחי ריסוסמחליף מברשות, ומעניק שכבת צבע אחידה יותר.

4, מאלקיד לאקרילי, החתירה לעמידות וגיוון נמשכת.

5, מ"התזה" ועד "ציפוי טבילה"עם אמבט לכה, המרדף המתמשך אחר איכות הצבע מגיע כעת לפוספטציה ואלקטרודיפוזיציה.

6, החלפה עםצבע על בסיס מיםבמרדף אחר הגנת הסביבה.

7, עכשיו ובעתיד, טכנולוגיית הציור הופכת יותר ויותר מעבר לכל דמיון,אפילו בלי צבע.

התפקיד העיקרי של צבע הוא אנטי אייג'ינג

רוב האנשים תופסים את תפקיד הצבע ככזה להעניק לפריטים צבעים מבריקים, אך מנקודת מבט של ייצור תעשייתי, צבע הוא למעשה צורך משני; חלודה ומניעת הזדקנות הם המטרה העיקרית. מימי ראשית שילוב הברזל-עץ ועד למרכב המתכת הלבן הטהור של ימינו, מרכב המכונית זקוק לצבע כשכבת מגן. האתגרים שעמם צריכה להתמודד שכבת הצבע הם בלאי טבעי כמו שמש, חול וגשם, נזקים פיזיים כמו שריטות, שפשוף והתנגשות, וסחיפה כמו מלח וצואת בעלי חיים. בהתפתחות טכנולוגיית הצביעה, התהליך מפתח בהדרגה עורות יעילים, עמידים ויפים יותר ויותר למרכב כדי לעמוד טוב יותר באתגרים אלה.

לכה מסין

ללכה היסטוריה ארוכה מאוד, ולמרבה הצער, מעמדה המוביל בטכנולוגיית הלכה היה שייך לסין עוד לפני המהפכה התעשייתית. השימוש בלכה מתוארך עוד לתקופה הניאוליתית, ולאחר תקופת המדינות הלוחמות, אומנים השתמשו בשמן טונג המופק מזרעי עץ הטונג והוסיפו לכה גולמית טבעית כדי ליצור תערובת צבעים, אם כי באותה תקופה לכה הייתה פריט יוקרה לאצולה. לאחר הקמת שושלת מינג, ג'ו יואנג'אנג החל להקים תעשיית לכה ממשלתית, וטכנולוגיית הצבע התפתחה במהירות. היצירה הסינית הראשונה על טכנולוגיית צבע, "ספר הציור", חוברה על ידי הואנג צ'נג, יצרן לכה בשושלת מינג. הודות לפיתוח הטכני ולסחר הפנימי והחיצוני, כלי לכה פיתחו מערכת תעשיית מלאכת יד בוגרת בשושלת מינג.

צבע השמן טונג המתוחכם ביותר של שושלת מינג היה המפתח לייצור ספינות. החוקר הספרדי מהמאה השש עשרה מנדוזה הזכיר בספרו "היסטוריה של האימפריה הסינית הגדולה" כי ספינות סיניות מצופות בשמן טונג היו בעלות תוחלת חיים כפולה מזו של ספינות אירופאיות.

באמצע המאה ה-18, אירופה סוף סוף פיצחה ושלטה בטכנולוגיית צבעי השמן טונג, ותעשיית הצבעים האירופית התגבשה בהדרגה. חומר הגלם שמן טונג, מלבד השימוש בלכה, היה גם חומר גלם חשוב לתעשיות אחרות, שעדיין היו תחת שליטת סין, והפך לחומר גלם תעשייתי חשוב עבור שתי המהפכות התעשייתיות עד תחילת המאה ה-20, כאשר עצי הטונג שנשתלו בצפון ובדרום אמריקה התגבשו, מה ששבר את המונופול של סין על חומרי גלם.

ייבוש כבר לא לוקח עד 50 יום

בתחילת המאה ה-20, מכוניות עדיין יוצרו באמצעות צבעים טבעיים כמו שמן פשתן כחומר מקשר.

אפילו פורד, שהייתה חלוצה בקו הייצור לבניית מכוניות, השתמשה רק בצבע שחור יפני כמעט עד הקצה כדי לשאוף למהירות ייצור משום שהוא מתייבש הכי מהר, אבל אחרי הכל, זה עדיין צבע בסיס טבעי, ושכבת הצבע עדיין זקוקה ליותר משבוע לייבוש.

בשנות ה-20 של המאה ה-20, דופונט עבדה על צבע ניטרוצלולוזה ייבוש מהיר (הידוע גם כצבע ניטרוצלולוזה) שגרם ליצרני רכב לחייך, וכבר לא נאלצה לעבוד על מכוניות עם מחזורי צביעה כה ארוכים.

עד 1921, דופונט כבר הייתה מובילה בייצור סרטי קולנוע מבוססי ניטרוצלולוז, כאשר היא פנתה למוצרים שאינם חומרי נפץ מבוססי ניטרוצלולוז כדי לספוג את המתקנים בעלי הקיבולת העצומה שבנתה במהלך המלחמה. ביום שישי אחר הצהריים חם ביולי 1921, עובד במפעל סרטי דופונט השאיר חבית של סיבי כותנה ניטרטיים על הרציף לפני שעזב את העבודה. כשפתח את הדלי שוב בבוקר יום שני, הוא גילה שהדלי הפך לנוזל צלול וצמיג, שיהפוך מאוחר יותר לבסיס לצבע ניטרוצלולוז. בשנת 1924, דופונט פיתחה את צבע הניטרוצלולוז DUCO, תוך שימוש בניטרוצלולוז כחומר הגלם העיקרי והוספת שרפים סינתטיים, פלסטייזרים, ממסים ומדללים כדי לערבב אותו. היתרון הגדול ביותר של צבע ניטרוצלולוז הוא שהוא מתייבש במהירות, בהשוואה לצבע בסיס טבעי שלוקח שבוע או אפילו שבועות לייבוש, צבע ניטרוצלולוז מתייבש רק שעתיים, מה שהגדיל מאוד את מהירות הצביעה. בשנת 1924, כמעט כל קווי הייצור של ג'נרל מוטורס השתמשו בצבע ניטרוצלולוז של דוקו.

באופן טבעי, לצבע ניטרוצלולוזה יש חסרונות. אם מרססים אותו בסביבה לחה, השכבה תהפוך בקלות ללבנה ותאבד את הברק שלה. למשטח הצבע שנוצר יש עמידות נמוכה בפני קורוזיה לממסים על בסיס נפט, כגון בנזין, אשר עלולים לפגוע במשטח הצבע, וגז הנפט שדולף החוצה במהלך תדלוק יכול להאיץ את ההידרדרות של משטח הצבע שמסביב.

החלפת מברשות באקדחי ריסוס לפתרון שכבות צבע לא אחידות

בנוסף למאפייני הצבע עצמו, גם לשיטת הצביעה יש חשיבות רבה לחוזק ולעמידות של משטח הצבע. השימוש באקדחי ריסוס היה אבן דרך חשובה בהיסטוריה של טכנולוגיית הצביעה. אקדח הריסוס הוכנס במלואו לתחום הצביעה התעשייתית בשנת 1923 ולתעשיית הרכב בשנת 1924.

משפחת דה-וילביס ייסדה את דה-וילביס, חברה בעלת שם עולמי המתמחה בטכנולוגיית ריסוס. מאוחר יותר נולד בנו של אלן דה-וילביס, טום דה-וילביס. בנו של ד"ר אלן דה-וילביס, טום דה-וילביס, לקח את המצאת אביו מעבר לתחום הרפואה. דה-וילביס לקח את המצאות אביו מעבר לתחום הרפואה והפך את האטומייזר המקורי לאקדח ריסוס ליישום צבע.

בתחום הצביעה התעשייתית, מברשות הופכות במהירות למיושנות לעומת אקדחי ריסוס. דה-וילביס עובדת בתחום האטומיזציה למעלה מ-100 שנה וכיום היא המובילה בתחום אקדחי הריסוס התעשייתיים והמאטומייזרים הרפואיים.

מאלקיד לאקרילי, עמיד וחזק יותר

בשנות ה-30 של המאה ה-20, צבע אמייל אלקיד, המכונה צבע אמייל אלקיד, הוכנס לתהליך צביעת הרכב. חלקי המתכת של גוף המכונית רוססו בסוג זה של צבע ולאחר מכן יובשו בתנור ליצירת שכבת צבע עמידה מאוד. בהשוואה לצבעי ניטרוצלולוז, צבעי אמייל אלקיד מהירים יותר ליישום, ודורשים רק 2 עד 3 שלבים בהשוואה ל-3 עד 4 שלבים עבור צבעי ניטרוצלולוז. צבעי אמייל לא רק מתייבשים במהירות, אלא גם עמידים בפני ממסים כמו בנזין.

החיסרון של אמייל אלקיד, לעומת זאת, הוא שהם חוששים מאור שמש, ובאור שמש שכבת הצבע תחמצן בקצב מואץ והצבע ידהה במהרה ויהפוך עמום, לפעמים תהליך זה יכול להתרחש אפילו תוך מספר חודשים בלבד. למרות חסרונותיהם, שרפי אלקיד לא הוסרו לחלוטין ועדיין מהווים חלק חשוב בטכנולוגיית הציפוי של ימינו. צבעי אקריליק תרמופלסטיים הופיעו בשנות ה-40, ושיפרו מאוד את הדקורטיביות והעמידות של הגימור, ובשנת 1955, ג'נרל מוטורס החלה לצבוע מכוניות עם שרף אקרילי חדש. הריאולוגיה של צבע זה הייתה ייחודית ודרשה ריסוס בתכולת מוצקים נמוכה, ולכן נדרשה שכבות מרובות. מאפיין חיסרון לכאורה זה היה יתרון באותה תקופה מכיוון שאפשר הכללת פתיתי מתכת בציפוי. לכה אקרילית רוססה בצמיגות התחלתית נמוכה מאוד, מה שאפשר לפתיתי המתכת להיות שטוחים ליצירת שכבה מחזירת אור, ולאחר מכן הצמיגות עלתה במהירות כדי להחזיק את פתיתי המתכת במקומם. כך נולד צבע מתכתי.

ראוי לציין כי בתקופה זו חלה התקדמות פתאומית בטכנולוגיית צבעי אקריליק באירופה. הדבר נבע מההגבלות שהוטלו על מדינות הציר האירופיות לאחר מלחמת העולם השנייה, אשר הגבילו את השימוש בחומרים כימיים מסוימים בייצור תעשייתי, כגון ניטרוצלולוז, חומר גלם הדרוש לצבע ניטרוצלולוז, שניתן להשתמש בו לייצור חומרי נפץ. עם הגבלה זו, חברות במדינות אלו החלו להתמקד בטכנולוגיית צבעי אמייל, ופיתחו מערכת צבעי אוריתן אקריליים. כאשר צבעים אירופיים נכנסו לארצות הברית בשנת 1980, מערכות צבעי רכב אמריקאיות היו רחוקות מלהיות יריבות אירופיות.

תהליך אוטומטי של פוספטציה ואלקטרופורזה לחתירה לאיכות צבע מתקדמת

שני העשורים שלאחר מלחמת העולם השנייה היו תקופה של עלייה באיכות ציפויי המרכב. בתקופה זו בארצות הברית, בנוסף לתחבורה, למכוניות הייתה גם תכונה של שיפור המעמד החברתי, ולכן בעלי מכוניות רצו שמכוניותיהם ייראו יוקרתיות יותר, מה שדרש מהצבע להיראות מבריק יותר ובצבעים יפים יותר.

החל משנת 1947, יצרניות רכב החלו לבצע פוספטיזציה של משטחי מתכת לפני הצביעה, כדרך לשפר את ההידבקות והעמידות בפני קורוזיה של הצבע. כמו כן, צבע היסוד שונה מציפוי בהתזה לציפוי טבילה, מה שאומר שחלקי המרכב טובלים בבריכת צבע, מה שהופך אותה לאחידה יותר והציפוי מקיף יותר, ומבטיח שניתן יהיה לצבוע גם במקומות שקשה להגיע אליהם כמו חללים.

בשנות ה-50, יצרניות רכב גילו שלמרות ששיטת הציפוי בטבילה נקראה, חלק מהצבע עדיין נשטף בתהליך שלאחר מכן באמצעות ממיסים, מה שמפחית את יעילות מניעת החלודה. כדי לפתור בעיה זו, בשנת 1957, פורד חברה ל-PPG בהנהגתו של ד"ר ג'ורג' ברואר. בהנהגתו של ד"ר ג'ורג' ברואר, פורד ו-PPG פיתחו את שיטת הציפוי האלקטרודפוזיציוני הנפוצה כיום.

 

פורד הקימה את חנות הצבעים האלקטרופורטית האנודית הראשונה בעולם בשנת 1961. עם זאת, הטכנולוגיה הראשונית הייתה פגומה, ו-PPG הציגה מערכת ציפוי אלקטרופורטית קתודית מעולה וציפויים תואמים בשנת 1973.

צבע שיימשך לאורך זמן ויפה להפחתת זיהום עבור צבע על בסיס מים

באמצע עד סוף שנות ה-70, המודעות לחיסכון באנרגיה ולהגנת הסביבה שהביא משבר הנפט השפיעה רבות גם על תעשיית הצבע. בשנות ה-80, מדינות חוקקו תקנות חדשות בנוגע לתרכובות אורגניות נדיפות (VOC), שהפכו ציפויי צבע אקריליים בעלי תכולת VOC גבוהה ועמידות נמוכה לבלתי מקובלים על השוק. בנוסף, הצרכנים מצפים גם שהשפעות צבעי גוף יחזיקו מעמד לפחות 5 שנים, מה שמחייב התייחסות לעמידות גימור הצבע.

עם שכבת הלכה השקופה כשכבת מגן, צבע הצבע הפנימי אינו צריך להיות עבה כמו קודם, רק שכבה דקה במיוחד נדרשת למטרות דקורטיביות. סופגי UV מתווספים גם לשכבת הלכה כדי להגן על הפיגמנטים בשכבה השקופה ובפריימר, מה שמגדיל משמעותית את חיי הפריימר והצבע הצבעוני.

טכניקת הצביעה יקרה בתחילה ומשמשת בדרך כלל רק בדגמים יוקרתיים. כמו כן, עמידות השכבה השקופה הייתה ירודה, והיא התקלפה במהרה ונדרשת צביעה מחדש. עם זאת, בעשור שלאחר מכן, תעשיית הרכב ותעשיית הצבע פעלו לשיפור טכנולוגיית הציפוי, לא רק על ידי הפחתת העלות אלא גם על ידי פיתוח טיפולי שטח חדשים יותר ששיפרו באופן דרמטי את חיי השכבה השקופה.

טכנולוגיית הציור המדהימה יותר ויותר

פיתוח ציפויים עתידי הוא טרנד מרכזי, ויש אנשים בתעשייה שמאמינים בטכנולוגיית "ללא צביעה". טכנולוגיה זו חדרה לחיינו, וחלק מהקונכיות של מכשירי חשמל ביתיים ועד יומיומיים משתמשות בטכנולוגיית "ללא צביעה". הקונכיות מוסיפות את הצבע המתאים של אבקת מתכת ננו-רמתית בתהליך ההזרקה, ויוצרות ישירות את הקונכיות עם צבעים מבריקים ומרקם מתכתי, שכבר אין צורך לצבוע כלל, מה שמפחית מאוד את הזיהום הנוצר מהצביעה. באופן טבעי, הוא נמצא בשימוש נרחב גם ברכבים, כגון גימורים, גריל, מראות אחוריות וכו'.

עיקרון דומה משמש גם במגזר המתכת, מה שאומר שבעתיד, חומרי מתכת שישמשו ללא צביעה כבר יהיו בעלי שכבת מגן או אפילו שכבת צבע במפעל. טכנולוגיה זו משמשת כיום במגזר התעופה והחלל והצבא, אך היא עדיין רחוקה מלהיות זמינה לשימוש אזרחי, ולא ניתן להציע מגוון רחב של צבעים.

תַקצִירממברשות ועד רובים ועד רובוטים, מצבעים טבעיים מצמחים ועד צבע כימי מתקדם, מהחתירה ליעילות ועד לחתירה לאיכות ועד לחתירה לבריאות הסביבה, החתירה לטכנולוגיית הצביעה בתעשיית הרכב לא פסק, ורמת הטכנולוגיה הולכת וגדלה. הצביעים שנהגו להחזיק מברשות ולעבוד בסביבה קשה לא היו מצפים שצבע הרכב של ימינו יהיה כה מתקדם ועדיין מתפתח. העתיד יהיה עידן ידידותי יותר לסביבה, אינטליגנטי ויעיל יותר.