Apabila anda melihat sebuah kereta, tanggapan pertama anda mungkin adalah warna badan kereta. Hari ini, mempunyai cat berkilat yang cantik adalah salah satu piawaian asas untuk pembuatan automotif. Tetapi lebih seratus tahun yang lalu, mengecat kereta bukanlah tugas yang mudah, dan ia jauh kurang cantik berbanding hari ini. Bagaimanakah cat kereta berkembang setakat ini? Surley akan menceritakan sejarah perkembangan teknologi salutan cat kereta.
Sepuluh saat untuk memahami teks penuh:
1,Lakuerberasal dari China, Barat memimpin selepas revolusi perindustrian.
2, Cat bahan asas semula jadi kering perlahan-lahan, menjejaskan kecekapan proses pembuatan automotif, DuPont mencipta cat pengeringan cepatcat nitro.
3, Senapang semburanmenggantikan berus, memberikan filem cat yang lebih seragam.
4, Dari alkid hingga akrilik, usaha mengejar ketahanan dan kepelbagaian sedang dijalankan.
5, Daripada "penyemburan" kepada "salutan celup"Dengan mandian lakuer, usaha berterusan terhadap kualiti cat kini melibatkan fosfat dan elektrodeposisi.
6, Penggantian dengancat berasaskan airdalam usaha melindungi alam sekitar.
7, Kini dan pada masa hadapan, teknologi lukisan semakin menjadi-jadi di luar imaginasi,walaupun tanpa cat.
Peranan utama cat adalah anti-penuaan
Persepsi kebanyakan orang tentang peranan cat adalah untuk memberikan warna yang cemerlang kepada barang, tetapi dari sudut pandangan pembuatan industri, warna sebenarnya merupakan keperluan sekunder; karat dan anti-penuaan adalah tujuan utama. Dari zaman awal gabungan besi-kayu hinggalah badan logam putih tulen hari ini, badan kereta memerlukan cat sebagai lapisan pelindung. Cabaran yang perlu dihadapi oleh lapisan cat adalah haus dan lusuh semula jadi seperti matahari, pasir dan hujan, kerosakan fizikal seperti mengikis, menggosok dan berlanggar, serta hakisan seperti garam dan najis haiwan. Dalam evolusi teknologi mengecat, proses ini perlahan-lahan berkembang dengan lebih cekap, tahan lama dan cantik untuk kerja-kerja badan kereta bagi menangani cabaran ini dengan lebih baik.
Lakkuer dari China
Lakkuer mempunyai sejarah yang sangat panjang dan, memalukan, kedudukan utama dalam teknologi lakuer adalah milik China sebelum Revolusi Perindustrian. Penggunaan lakuer bermula sejak era Neolitik, dan selepas zaman Negara-negara Berperang, tukang menggunakan minyak tung yang diekstrak daripada biji pokok tung dan menambah lakuer mentah semula jadi untuk membuat campuran cat, walaupun pada masa itu lakuer merupakan barang mewah bagi golongan bangsawan. Selepas penubuhan Dinasti Ming, Zhu Yuanzhang mula menubuhkan industri lakuer kerajaan, dan teknologi cat berkembang pesat. Karya Cina pertama mengenai teknologi cat, "The Book of Painting", disusun oleh Huang Cheng, seorang pembuat lakuer dalam Dinasti Ming. Hasil daripada perkembangan teknikal dan perdagangan dalaman dan luaran, barangan lakuer telah membangunkan sistem industri kraftangan yang matang dalam Dinasti Ming.
Cat minyak tung yang paling canggih pada Dinasti Ming merupakan kunci kepada pembuatan kapal. Cendekiawan Sepanyol abad keenam belas, Mendoza, menyebut dalam "History of the Greater China Empire" bahawa kapal-kapal China yang disalut dengan minyak tung mempunyai jangka hayat dua kali ganda daripada kapal-kapal Eropah.
Pada pertengahan abad ke-18, Eropah akhirnya berjaya menguasai teknologi cat minyak tung, dan industri cat Eropah secara beransur-ansur terbentuk. Bahan mentah minyak tung, selain digunakan untuk lakuer, juga merupakan bahan mentah penting untuk industri lain, yang masih dimonopoli oleh China, dan menjadi bahan mentah perindustrian yang penting untuk dua revolusi perindustrian sehingga awal abad ke-20, apabila pokok tung yang ditanam di Amerika Utara dan Selatan terbentuk, yang memecahkan monopoli bahan mentah China.
Pengeringan tidak lagi mengambil masa sehingga 50 hari
Pada awal abad ke-20, kereta masih dibuat menggunakan cat asas semula jadi seperti minyak biji rami sebagai pengikat.
Malah Ford, yang mempelopori barisan pengeluaran untuk membina kereta, hanya menggunakan cat hitam Jepun secara ekstrem untuk mempercepatkan proses pembuatan kerana ia paling cepat kering, tetapi ia masih merupakan cat bahan asas semula jadi, dan lapisan cat masih memerlukan lebih daripada seminggu untuk kering.
Pada tahun 1920-an, DuPont telah menghasilkan cat nitroselulosa yang cepat kering (juga dikenali sebagai cat nitroselulosa) yang membuatkan pembuat kereta tersenyum, kerana tidak lagi perlu mengusahakan kereta dengan kitaran cat yang begitu lama.
Menjelang tahun 1921, DuPont telah pun menjadi peneraju dalam pembuatan filem filem nitrat, kerana ia beralih kepada produk bukan bahan letupan berasaskan nitroselulosa untuk menyerap kemudahan berkapasiti besar yang telah dibina semasa perang. Pada suatu petang Jumaat yang panas pada bulan Julai 1921, seorang pekerja di kilang filem DuPont meninggalkan setong gentian kapas nitrat di dok sebelum meninggalkan tempat kerja. Apabila dia membukanya semula pada pagi Isnin, dia mendapati bahawa baldi itu telah bertukar menjadi cecair jernih dan likat yang kemudiannya akan menjadi asas untuk cat nitroselulosa. Pada tahun 1924, DuPont membangunkan cat nitroselulosa DUCO, menggunakan nitroselulosa sebagai bahan mentah utama dan menambah resin sintetik, pemplastik, pelarut dan pencair untuk mengadunnya. Kelebihan terbesar cat nitroselulosa ialah ia cepat kering, berbanding cat asas semula jadi yang mengambil masa seminggu atau minggu untuk kering, cat nitroselulosa hanya mengambil masa 2 jam untuk kering, sekali gus meningkatkan kelajuan pengecatan dengan ketara. Pada tahun 1924, hampir semua barisan pengeluaran General Motors menggunakan cat nitroselulosa Duco.
Secara semulajadinya, cat nitroselulosa mempunyai kelemahannya. Jika disembur dalam persekitaran lembap, filem itu akan mudah bertukar menjadi putih dan hilang kilauannya. Permukaan cat yang terbentuk mempunyai rintangan kakisan yang lemah terhadap pelarut berasaskan petroleum, seperti petrol, yang boleh merosakkan permukaan cat, dan gas minyak yang bocor keluar semasa pengisian bahan api boleh mempercepatkan kerosakan permukaan cat di sekelilingnya.
Penggantian berus dengan pistol semburan untuk menyelesaikan lapisan cat yang tidak sekata
Selain ciri-ciri cat itu sendiri, kaedah mengecat juga sangat penting untuk kekuatan dan ketahanan permukaan cat. Penggunaan pistol penyembur merupakan peristiwa penting dalam sejarah teknologi mengecat. Pistol penyembur diperkenalkan sepenuhnya ke dalam bidang pengecatan perindustrian pada tahun 1923 dan ke dalam industri automotif pada tahun 1924.
Keluarga DeVilbiss kemudiannya mengasaskan DeVilbiss, sebuah syarikat terkenal di dunia yang mengkhusus dalam teknologi pengabusan. Kemudian, anak lelaki Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, dilahirkan. Anak lelaki Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, membawa ciptaan bapanya melangkaui bidang perubatan. DeVilbiss membawa ciptaan bapanya melangkaui bidang perubatan dan mengubah pengabus asal menjadi pistol semburan untuk aplikasi cat.
Dalam bidang lukisan perindustrian, berus semakin ketinggalan zaman akibat penggunaan pistol semburan. deVilbiss telah berkecimpung dalam bidang pengabusan selama lebih 100 tahun dan kini merupakan peneraju dalam bidang pistol semburan perindustrian dan pengabus perubatan.
Daripada alkid kepada akrilik, lebih tahan lama dan lebih kuat
Pada tahun 1930-an, cat enamel resin alkid, yang dirujuk sebagai cat enamel alkid, telah diperkenalkan ke dalam proses mengecat automotif. Bahagian logam badan kereta disembur dengan cat jenis ini dan kemudian dikeringkan di dalam ketuhar untuk membentuk filem cat yang sangat tahan lama. Berbanding dengan cat nitroselulosa, cat enamel alkid lebih cepat disapu, hanya memerlukan 2 hingga 3 langkah berbanding 3 hingga 4 langkah untuk cat nitroselulosa. Cat enamel bukan sahaja cepat kering, tetapi juga tahan terhadap pelarut seperti petrol.
Walau bagaimanapun, kelemahan enamel alkid ialah ia takut akan cahaya matahari, dan di bawah cahaya matahari, filem cat akan teroksida pada kadar yang dipercepatkan dan warnanya akan pudar dan menjadi kusam tidak lama lagi, kadangkala proses ini boleh berlaku dalam masa beberapa bulan sahaja. Walaupun terdapat kelemahannya, resin alkid belum dihapuskan sepenuhnya dan masih merupakan bahagian penting dalam teknologi salutan hari ini. Cat akrilik termoplastik muncul pada tahun 1940-an, meningkatkan kualiti hiasan dan ketahanan kemasan dengan ketara, dan pada tahun 1955, General Motors mula mengecat kereta dengan resin akrilik baharu. Reologi cat ini adalah unik dan memerlukan penyemburan pada kandungan pepejal yang rendah, justeru memerlukan berbilang lapisan. Ciri yang nampaknya merugikan ini merupakan kelebihan pada masa itu kerana ia membolehkan kemasukan kepingan logam dalam salutan. Varnis akrilik disembur dengan kelikatan awal yang sangat rendah, membolehkan kepingan logam diratakan ke bawah untuk membentuk lapisan reflektif, dan kemudian kelikatan meningkat dengan cepat untuk mengekalkan kepingan logam di tempatnya. Oleh itu, cat logam dilahirkan.
Perlu diingatkan bahawa tempoh ini menyaksikan kemajuan mendadak dalam teknologi cat akrilik di Eropah. Ini berpunca daripada sekatan yang dikenakan ke atas negara-negara Paksi Eropah selepas Perang Dunia II, yang menyekat penggunaan beberapa bahan kimia dalam pembuatan perindustrian, seperti nitroselulosa, bahan mentah yang diperlukan untuk cat nitroselulosa, yang boleh digunakan untuk membuat bahan letupan. Dengan sekatan ini, syarikat-syarikat di negara-negara ini mula menumpukan pada teknologi cat enamel, membangunkan sistem cat uretana akrilik. Apabila cat Eropah memasuki Amerika Syarikat pada tahun 1980, sistem cat automotif Amerika jauh daripada pesaing Eropah.
Proses fosfat dan elektroforesis automatik untuk mencapai kualiti cat yang canggih
Dua dekad selepas Perang Dunia II merupakan tempoh peningkatan kualiti salutan badan. Pada masa ini di Amerika Syarikat, selain pengangkutan, kereta juga mempunyai ciri peningkatan status sosial, jadi pemilik kereta mahu kereta mereka kelihatan lebih mewah, yang memerlukan cat kelihatan lebih berkilat dan dalam warna yang lebih cantik.
Bermula pada tahun 1947, syarikat kereta mula memfosfatkan permukaan logam sebelum mengecat, sebagai cara untuk meningkatkan ketahanan lekatan dan kakisan cat. Primer juga telah ditukar daripada salutan semburan kepada salutan celup, yang bermaksud bahagian badan dicelup ke dalam takungan cat, menjadikannya lebih seragam dan salutan lebih menyeluruh, memastikan lokasi yang sukar dicapai seperti rongga juga boleh dicat.
Pada tahun 1950-an, syarikat kereta mendapati bahawa walaupun kaedah salutan celup digunakan, sebahagian daripada cat masih akan tertanggal dalam proses seterusnya dengan pelarut, sekali gus mengurangkan keberkesanan pencegahan karat. Untuk menyelesaikan masalah ini, pada tahun 1957, Ford bergabung tenaga dengan PPG di bawah kepimpinan Dr. George Brewer. Di bawah kepimpinan Dr. George Brewer, Ford dan PPG telah membangunkan kaedah salutan elektrodeposisi yang kini biasa digunakan.
Ford kemudiannya menubuhkan kedai cat elektroforetik anodik pertama di dunia pada tahun 1961. Walau bagaimanapun, teknologi awalnya mempunyai kecacatan, dan PPG memperkenalkan sistem salutan elektroforetik katodik yang unggul dan salutan yang sepadan pada tahun 1973.
Cat tahan lama dan cantik untuk mengurangkan pencemaran bagi cat berasaskan air
Pada pertengahan hingga akhir 70-an, kesedaran tentang penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar yang dibawa oleh krisis minyak juga mempunyai impak yang besar terhadap industri cat. Menjelang tahun 80-an, negara-negara telah menggubal peraturan sebatian organik meruap (VOC) yang baharu, yang menjadikan salutan cat akrilik dengan kandungan VOC yang tinggi dan ketahanan yang lemah tidak dapat diterima oleh pasaran. Di samping itu, pengguna juga menjangkakan kesan cat badan akan bertahan sekurang-kurangnya 5 tahun, yang memerlukan perhatian terhadap ketahanan kemasan cat.
Dengan lapisan lakuer lutsinar sebagai lapisan pelindung, cat warna dalaman tidak perlu setebal sebelumnya, hanya lapisan yang sangat nipis diperlukan untuk tujuan hiasan. Penyerap UV juga ditambah pada lapisan lakuer untuk melindungi pigmen dalam lapisan lutsinar dan primer, sekali gus meningkatkan jangka hayat primer dan cat warna dengan ketara.
Teknik mengecat pada mulanya mahal dan biasanya hanya digunakan pada model mewah. Selain itu, ketahanan lapisan jernih adalah rendah, dan ia akan cepat mengelupas dan memerlukan pengecatan semula. Walau bagaimanapun, dalam dekad berikutnya, industri automotif dan industri cat berusaha untuk menambah baik teknologi salutan, bukan sahaja dengan mengurangkan kos tetapi juga dengan membangunkan rawatan permukaan yang lebih baharu yang meningkatkan jangka hayat lapisan jernih secara dramatik.
Teknologi lukisan yang semakin menakjubkan
Trend pembangunan arus perdana salutan masa hadapan, sesetengah orang dalam industri percaya bahawa teknologi tanpa mengecat. Teknologi ini sebenarnya telah meresap ke dalam kehidupan kita, dan cangkerang peralatan harian hingga rumah sebenarnya telah menggunakan teknologi tanpa mengecat. Cangkang tersebut menambah warna serbuk logam nano yang sepadan dalam proses pengacuan suntikan, secara langsung membentuk cangkerang dengan warna-warna terang dan tekstur logam, yang tidak lagi perlu dicat sama sekali, sekali gus mengurangkan pencemaran yang dihasilkan oleh pengecatan. Secara semula jadi, ia juga digunakan secara meluas dalam kereta, seperti kemasan, gril, cangkerang cermin pandang belakang, dan sebagainya.
Prinsip yang serupa digunakan dalam sektor logam, yang bermaksud bahawa pada masa hadapan, bahan logam yang digunakan tanpa pengecatan akan mempunyai lapisan pelindung atau lapisan warna di kilang. Teknologi ini kini digunakan dalam sektor aeroangkasa dan ketenteraan, tetapi ia masih jauh daripada tersedia untuk kegunaan awam, dan tidak mungkin untuk menawarkan pelbagai warna.
RingkasanDaripada berus kepada senjata kepada robot, daripada cat tumbuhan semula jadi kepada cat kimia berteknologi tinggi, daripada mengejar kecekapan kepada mengejar kualiti kepada mengejar kesihatan alam sekitar, usaha mengejar teknologi mengecat dalam industri automotif tidak berhenti, dan tahap teknologi semakin tinggi. Pelukis yang dahulunya memegang berus dan bekerja dalam persekitaran yang keras tidak akan menjangkakan bahawa cat kereta hari ini telah begitu maju dan masih berkembang. Masa depan akan menjadi era yang lebih mesra alam, pintar dan cekap.
Masa siaran: 20-Ogos-2022
