Saat melihat mobil, kesan pertama yang mungkin Anda dapatkan adalah warna bodinya. Saat ini, memiliki cat yang mengilap dan indah merupakan salah satu standar dasar untuk produksi otomotif. Namun, lebih dari seratus tahun yang lalu, mengecat mobil bukanlah tugas yang mudah, dan jauh lebih buruk daripada saat ini. Bagaimana cat mobil berevolusi hingga sejauh ini? Surley akan menceritakan sejarah perkembangan teknologi pelapisan cat mobil.
Sepuluh detik untuk memahami teks lengkapnya:
1,PernisBerasal dari Cina, Barat memimpin setelah revolusi industri.
2, Cat bahan dasar alami mengering perlahan, mempengaruhi efisiensi proses manufaktur otomotif, DuPont menemukan cat yang cepat keringcat nitro.
3, Pistol semprotmenggantikan kuas, menghasilkan lapisan cat yang lebih seragam.
4, Dari alkyd ke akrilik, pengejaran ketahanan dan keberagaman masih berlangsung.
5, Dari "penyemprotan" ke "pelapisan celup"dengan rendaman pernis, pengejaran kualitas cat secara terus-menerus kini sampai pada tahap fosfatisasi dan elektrodeposisi.
6, Penggantian dengancat berbahan dasar airdalam mengejar perlindungan lingkungan.
7. Sekarang dan di masa depan, teknologi pengecatan semakin melampaui imajinasi,bahkan tanpa cat.
Peran utama cat adalah anti penuaan
Persepsi kebanyakan orang tentang peran cat adalah memberi warna yang cemerlang pada suatu barang, tetapi dari sudut pandang manufaktur industri, warna sebenarnya adalah kebutuhan sekunder; karat dan anti-penuaan adalah tujuan utamanya. Dari masa-masa awal kombinasi besi-kayu hingga bodi putih logam murni saat ini, bodi mobil membutuhkan cat sebagai lapisan pelindung. Tantangan yang harus dihadapi lapisan cat adalah keausan alami seperti matahari, pasir, dan hujan, kerusakan fisik seperti goresan, gesekan, dan benturan, serta erosi seperti garam dan kotoran hewan. Dalam evolusi teknologi pengecatan, proses ini perlahan-lahan mengembangkan lapisan yang semakin efisien, tahan lama, dan indah untuk bodi mobil agar dapat memenuhi tantangan ini dengan lebih baik.
Pernis dari Cina
Pernis memiliki sejarah yang sangat panjang dan, yang memalukan, posisi terdepan dalam teknologi pernis dimiliki oleh Tiongkok sebelum Revolusi Industri. Penggunaan pernis sudah ada sejak era Neolitikum, dan setelah periode Negara-negara Berperang, para perajin menggunakan minyak tung yang diekstrak dari biji pohon tung dan menambahkan pernis mentah alami untuk membuat campuran cat, meskipun pada saat itu pernis merupakan barang mewah bagi kaum bangsawan. Setelah berdirinya Dinasti Ming, Zhu Yuanzhang mulai mendirikan industri pernis pemerintah, dan teknologi cat berkembang pesat. Karya Tiongkok pertama tentang teknologi cat, "Kitab Lukisan", disusun oleh Huang Cheng, seorang pembuat pernis pada Dinasti Ming. Berkat perkembangan teknis dan perdagangan internal dan eksternal, pernis telah mengembangkan sistem industri kerajinan tangan yang matang pada Dinasti Ming.
Cat minyak tung yang paling canggih dari Dinasti Ming merupakan kunci pembuatan kapal. Sarjana Spanyol abad keenam belas Mendoza menyebutkan dalam "History of the Greater China Empire" bahwa kapal-kapal Cina yang dilapisi minyak tung memiliki masa pakai dua kali lipat dari kapal-kapal Eropa.
Pada pertengahan abad ke-18, Eropa akhirnya berhasil menguasai teknologi cat minyak tung, dan industri cat Eropa pun mulai terbentuk. Bahan baku minyak tung, selain digunakan untuk pernis, juga merupakan bahan baku penting bagi industri lain, yang masih dimonopoli oleh Tiongkok, dan menjadi bahan baku industri penting bagi dua revolusi industri hingga awal abad ke-20, ketika pohon tung yang ditanam di Amerika Utara dan Selatan mulai terbentuk, yang mematahkan monopoli Tiongkok atas bahan baku.
Pengeringan tidak lagi memakan waktu hingga 50 hari
Pada awal abad ke-20, mobil masih dibuat menggunakan cat dasar alami seperti minyak biji rami sebagai pengikat.
Bahkan Ford, yang memelopori jalur produksi untuk membangun mobil, hanya menggunakan cat hitam Jepang hampir secara ekstrem untuk mengejar kecepatan produksi karena cat hitam paling cepat kering, tetapi bagaimanapun juga, cat hitam Jepang tetap merupakan bahan dasar alami, dan lapisan cat masih memerlukan waktu lebih dari seminggu untuk mengering.
Pada tahun 1920-an, DuPont mengembangkan cat nitrocellulose yang cepat kering (alias cat nitrocellulose) yang membuat para produsen mobil tersenyum, karena tidak perlu lagi mengerjakan mobil dengan siklus pengecatan yang lama.
Pada tahun 1921, DuPont sudah menjadi pemimpin dalam pembuatan film gambar bergerak nitrat, karena beralih ke produk non-eksplosif berbasis nitrocellulose untuk menyerap fasilitas berkapasitas besar yang telah dibangunnya selama perang. Pada suatu Jumat sore yang panas di bulan Juli 1921, seorang pekerja di pabrik film DuPont meninggalkan satu tong serat kapas nitrat di dermaga sebelum meninggalkan tempat kerja. Ketika dia membukanya lagi pada Senin pagi, dia menemukan bahwa ember itu telah berubah menjadi cairan bening dan kental yang kemudian menjadi dasar untuk cat nitrocellulose. Pada tahun 1924, DuPont mengembangkan cat nitrocellulose DUCO, menggunakan nitrocellulose sebagai bahan baku utama dan menambahkan resin sintetis, plasticizer, pelarut, dan pengencer untuk mencampurnya. Keuntungan terbesar dari cat nitrocellulose adalah cat ini cepat kering, dibandingkan dengan cat dasar alami yang membutuhkan waktu seminggu atau bahkan berminggu-minggu untuk mengering, cat nitrocellulose hanya membutuhkan waktu 2 jam untuk mengering, sehingga sangat meningkatkan kecepatan pengecatan. Pada tahun 1924, hampir semua lini produksi General Motors menggunakan cat nitrocellulose Duco.
Tentu saja, cat nitrocellulose memiliki kekurangan. Jika disemprotkan di lingkungan yang lembap, lapisan cat akan mudah memutih dan kehilangan kilaunya. Permukaan cat yang terbentuk memiliki ketahanan korosi yang buruk terhadap pelarut berbasis minyak bumi, seperti bensin, yang dapat merusak permukaan cat, dan gas minyak yang bocor saat pengisian ulang dapat mempercepat kerusakan permukaan cat di sekitarnya.
Penggantian kuas dengan pistol semprot untuk mengatasi lapisan cat yang tidak rata
Selain karakteristik cat itu sendiri, metode pengecatan juga sangat penting untuk kekuatan dan ketahanan permukaan cat. Penggunaan pistol semprot merupakan tonggak penting dalam sejarah teknologi pengecatan. Pistol semprot diperkenalkan sepenuhnya ke bidang pengecatan industri pada tahun 1923 dan ke industri otomotif pada tahun 1924.
Keluarga DeVilbiss kemudian mendirikan DeVilbiss, sebuah perusahaan terkenal di dunia yang mengkhususkan diri dalam teknologi atomisasi. Kemudian, lahirlah putra Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss. Putra Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, membawa penemuan ayahnya ke luar bidang medis. DeVilbiss membawa penemuan ayahnya ke luar bidang medis dan mengubah alat penyemprot asli menjadi pistol semprot untuk aplikasi cat.
Di bidang pengecatan industri, kuas dengan cepat digantikan oleh pistol semprot. deVilbiss telah bekerja di bidang atomisasi selama lebih dari 100 tahun dan sekarang menjadi pemimpin di bidang pistol semprot industri dan alat penyemprot medis.
Dari alkyd ke akrilik, lebih tahan lama dan kuat
Pada tahun 1930-an, cat enamel resin alkyd, yang disebut sebagai cat enamel alkyd, diperkenalkan ke dalam proses pengecatan otomotif. Bagian logam dari bodi mobil disemprot dengan jenis cat ini dan kemudian dikeringkan dalam oven untuk membentuk lapisan cat yang sangat tahan lama. Dibandingkan dengan cat nitrocellulose, cat enamel alkyd lebih cepat diaplikasikan, hanya memerlukan 2 hingga 3 langkah dibandingkan dengan 3 hingga 4 langkah untuk cat nitrocellulose. Cat enamel tidak hanya cepat kering, tetapi juga tahan terhadap pelarut seperti bensin.
Namun, kekurangan cat enamel alkyd adalah cat ini takut terhadap sinar matahari. Di bawah sinar matahari, lapisan cat akan teroksidasi dengan cepat dan warnanya akan segera memudar dan menjadi kusam. Terkadang, proses ini bahkan dapat berlangsung hanya dalam beberapa bulan. Meskipun memiliki kekurangan, resin alkyd belum sepenuhnya dihilangkan dan masih menjadi bagian penting dari teknologi pelapisan saat ini. Cat akrilik termoplastik muncul pada tahun 1940-an, yang sangat meningkatkan dekorasi dan daya tahan lapisan akhir. Pada tahun 1955, General Motors mulai mengecat mobil dengan resin akrilik baru. Reologi cat ini unik dan memerlukan penyemprotan dengan kandungan padatan rendah, sehingga memerlukan beberapa lapisan. Karakteristik yang tampaknya tidak menguntungkan ini merupakan keuntungan pada saat itu karena memungkinkan masuknya serpihan logam ke dalam lapisan. Pernis akrilik disemprot dengan viskositas awal yang sangat rendah, yang memungkinkan serpihan logam diratakan untuk membentuk lapisan reflektif. Kemudian, viskositas meningkat dengan cepat untuk menahan serpihan logam di tempatnya. Dengan demikian, lahirlah cat metalik.
Perlu dicatat bahwa pada periode ini terjadi kemajuan mendadak dalam teknologi cat akrilik di Eropa. Hal ini bermula dari pembatasan yang diberlakukan pada negara-negara Poros Eropa setelah Perang Dunia II, yang membatasi penggunaan beberapa bahan kimia dalam produksi industri, seperti nitrocellulose, bahan baku yang dibutuhkan untuk cat nitrocellulose, yang dapat digunakan untuk membuat bahan peledak. Dengan pembatasan ini, perusahaan-perusahaan di negara-negara ini mulai berfokus pada teknologi cat enamel, mengembangkan sistem cat urethane akrilik. Ketika cat Eropa memasuki Amerika Serikat pada tahun 1980, sistem cat otomotif Amerika jauh dari pesaing Eropa.
Proses fosfatasi dan elektroforesis otomatis untuk mengejar kualitas cat tingkat lanjut
Dua dekade setelah Perang Dunia II merupakan periode peningkatan kualitas pelapis bodi. Saat itu di Amerika Serikat, selain sebagai alat transportasi, mobil juga memiliki atribut untuk meningkatkan status sosial, sehingga pemilik mobil ingin mobil mereka terlihat lebih mewah, yang mengharuskan cat terlihat lebih mengilap dan memiliki warna yang lebih indah.
Sejak tahun 1947, perusahaan mobil mulai memfosfatisasi permukaan logam sebelum mengecat, sebagai cara untuk meningkatkan daya rekat dan ketahanan cat terhadap korosi. Cat dasar juga diubah dari cat semprot menjadi cat celup, yang berarti bagian bodi dicelupkan ke dalam genangan cat, sehingga cat lebih seragam dan lapisannya lebih menyeluruh, sehingga area yang sulit dijangkau seperti rongga juga dapat dicat.
Pada tahun 1950-an, perusahaan mobil menemukan bahwa meskipun metode pelapisan celup digunakan, sebagian cat masih akan tercuci dalam proses selanjutnya dengan pelarut, sehingga mengurangi efektivitas pencegahan karat. Untuk mengatasi masalah ini, pada tahun 1957, Ford bekerja sama dengan PPG di bawah pimpinan Dr. George Brewer. Di bawah pimpinan Dr. George Brewer, Ford dan PPG mengembangkan metode pelapisan elektrodeposisi yang sekarang umum digunakan.
Ford kemudian mendirikan bengkel cat elektroforesis anoda pertama di dunia pada tahun 1961. Namun, teknologi awalnya cacat, dan PPG memperkenalkan sistem pelapisan elektroforesis katoda yang unggul dan pelapisan yang sesuai pada tahun 1973.
Cat yang tahan lama dan indah untuk mengurangi polusi karena cat berbahan dasar air
Pada pertengahan hingga akhir tahun 70-an, kesadaran akan penghematan energi dan perlindungan lingkungan yang disebabkan oleh krisis minyak juga berdampak besar pada industri cat. Hingga tahun 80-an, negara-negara memberlakukan peraturan senyawa organik volatil (VOC) baru, yang membuat pelapis cat akrilik dengan kandungan VOC tinggi dan daya tahan yang lemah tidak dapat diterima di pasaran. Selain itu, konsumen juga mengharapkan efek cat bodi bertahan setidaknya 5 tahun, yang mengharuskan penanganan daya tahan lapisan cat.
Dengan lapisan pernis transparan sebagai lapisan pelindung, cat warna internal tidak perlu setebal sebelumnya, hanya lapisan yang sangat tipis yang dibutuhkan untuk tujuan dekoratif. Penyerap UV juga ditambahkan ke lapisan pernis untuk melindungi pigmen dalam lapisan transparan dan primer, sehingga secara signifikan meningkatkan masa pakai primer dan cat warna.
Teknik pengecatan ini awalnya mahal dan umumnya hanya digunakan pada model-model kelas atas. Selain itu, daya tahan lapisan beningnya buruk, dan akan segera mengelupas serta perlu dicat ulang. Namun, pada dekade berikutnya, industri otomotif dan industri cat berupaya meningkatkan teknologi pelapisan, tidak hanya dengan mengurangi biaya tetapi juga dengan mengembangkan perawatan permukaan baru yang secara dramatis meningkatkan masa pakai lapisan bening.
Teknologi lukisan yang semakin menakjubkan
Tren pengembangan arus utama pelapisan masa depan, beberapa orang di industri percaya bahwa teknologi tanpa pengecatan. Teknologi ini sebenarnya telah merambah ke dalam kehidupan kita, dan cangkang peralatan sehari-hari hingga rumah tangga sebenarnya telah menggunakan teknologi tanpa pengecatan. Cangkang menambahkan warna yang sesuai dari bubuk logam tingkat nano dalam proses pencetakan injeksi, secara langsung membentuk cangkang dengan warna-warna cemerlang dan tekstur metalik, yang tidak perlu lagi dicat sama sekali, sangat mengurangi polusi yang dihasilkan oleh pengecatan. Secara alami, ini juga banyak digunakan dalam mobil, seperti trim, gril, cangkang kaca spion, dll.
Prinsip serupa digunakan di sektor logam, yang berarti bahwa di masa mendatang, bahan logam yang digunakan tanpa pengecatan akan memiliki lapisan pelindung atau bahkan lapisan warna di pabrik. Teknologi ini saat ini digunakan di sektor kedirgantaraan dan militer, tetapi masih jauh dari tersedia untuk penggunaan sipil, dan tidak mungkin untuk menawarkan berbagai macam warna.
Ringkasan: Dari kuas hingga pistol hingga robot, dari cat tanaman alami hingga cat kimia berteknologi tinggi, dari mengejar efisiensi hingga mengejar kualitas hingga mengejar kesehatan lingkungan, pengejaran teknologi pengecatan di industri otomotif belum berhenti, dan tingkat teknologinya semakin tinggi. Pelukis yang dulunya memegang kuas dan bekerja di lingkungan yang keras tidak akan menyangka bahwa cat mobil masa kini sudah begitu maju dan masih terus berkembang. Masa depan akan menjadi era yang lebih ramah lingkungan, cerdas, dan efisien.
Waktu posting: 20-Agu-2022
