Saat melihat mobil, kesan pertama Anda mungkin adalah warna bodinya. Saat ini, cat yang indah dan berkilau merupakan salah satu standar dasar dalam industri otomotif. Namun, lebih dari seratus tahun yang lalu, mengecat mobil bukanlah tugas yang mudah, dan jauh lebih buruk daripada sekarang. Bagaimana cat mobil berevolusi hingga seperti sekarang? 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 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 bak 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 lukisan semakin melampaui imajinasi,bahkan tanpa cat.
Peran utama cat adalah anti penuaan
Persepsi kebanyakan orang tentang peran cat adalah memberikan warna yang cemerlang pada suatu benda, tetapi dari sudut pandang manufaktur industri, warna sebenarnya merupakan kebutuhan sekunder; karat dan anti-penuaan adalah tujuan utamanya. Dari awal kombinasi besi-kayu hingga bodi mobil putih metalik murni saat ini, bodi mobil membutuhkan cat sebagai lapisan pelindung. Tantangan yang dihadapi lapisan cat adalah keausan alami seperti sinar matahari, pasir, dan hujan, kerusakan fisik seperti goresan, gesekan, dan benturan, serta erosi seperti garam dan kotoran hewan. Seiring perkembangan teknologi pengecatan, proses ini perlahan-lahan mengembangkan lapisan pelindung bodi yang semakin efisien, tahan lama, dan indah agar dapat memenuhi tantangan ini dengan lebih baik.
Pernis dari Cina
Lak memiliki sejarah yang sangat panjang dan, patut disesalkan, posisi terdepan dalam teknologi lak justru dipegang oleh Tiongkok sebelum Revolusi Industri. Penggunaan lak sudah ada sejak zaman Neolitikum, dan setelah Periode Negara-Negara Berperang, para pengrajin menggunakan minyak tung yang diekstrak dari biji pohon tung dan menambahkan lak alami mentah untuk membuat campuran cat, meskipun pada masa itu lak merupakan barang mewah bagi kaum bangsawan. Setelah berdirinya Dinasti Ming, Zhu Yuanzhang mulai mendirikan industri lak pemerintah, dan teknologi cat berkembang pesat. Karya Tiongkok pertama tentang teknologi cat, "Kitab Lukisan", disusun oleh Huang Cheng, seorang pengrajin lak pada masa Dinasti Ming. Berkat perkembangan teknologi dan perdagangan dalam dan luar negeri, industri lak telah berkembang menjadi sistem industri kerajinan tangan yang matang pada masa Dinasti Ming.
Cat minyak tung tercanggih dari Dinasti Ming merupakan kunci pembuatan kapal. Sarjana Spanyol abad ke-16, Mendoza, menyebutkan dalam "Sejarah Kekaisaran Tiongkok Raya" bahwa kapal-kapal Tiongkok yang dilapisi minyak tung memiliki masa pakai dua kali lipat kapal-kapal Eropa.
Pada pertengahan abad ke-18, Eropa akhirnya berhasil menguasai teknologi cat minyak tung, dan industri cat Eropa pun perlahan terbentuk. Bahan baku minyak tung, selain digunakan untuk pernis, juga merupakan bahan baku penting bagi industri-industri lain yang masih dimonopoli oleh Tiongkok. Minyak tung menjadi bahan baku industri penting selama 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 tetaplah cat 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 panjang.
Pada tahun 1921, DuPont telah menjadi pemimpin dalam produksi film film nitrat, karena perusahaan beralih ke produk non-eksplosif berbasis nitroselulosa untuk menyerap fasilitas berkapasitas besar yang 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 pekerjaannya. Ketika ia membukanya kembali pada Senin pagi, ia mendapati bahwa ember tersebut telah berubah menjadi cairan kental bening yang nantinya akan menjadi dasar cat nitroselulosa. Pada tahun 1924, DuPont mengembangkan cat nitroselulosa DUCO, menggunakan nitroselulosa sebagai bahan baku utama dan menambahkan resin sintetis, plasticizer, pelarut, dan pengencer untuk mencampurnya. Keuntungan terbesar cat nitroselulosa adalah cepat kering, dibandingkan dengan cat dasar alami yang membutuhkan waktu seminggu atau bahkan berminggu-minggu untuk mengering, cat nitroselulosa hanya membutuhkan waktu 2 jam untuk mengering, sehingga sangat meningkatkan kecepatan pengecatan. Pada tahun 1924, hampir semua lini produksi General Motors menggunakan cat nitroselulosa Duco.
Tentu saja, cat nitroselulosa memiliki kekurangan. Jika disemprotkan di lingkungan 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 daya tahan permukaan cat. Penggunaan pistol semprot merupakan tonggak penting dalam sejarah teknologi pengecatan. Pistol semprot diperkenalkan sepenuhnya ke dalam bidang pengecatan industri pada tahun 1923 dan ke dalam industri otomotif pada tahun 1924.
Keluarga DeVilbiss kemudian mendirikan DeVilbiss, sebuah perusahaan ternama dunia yang berspesialisasi dalam teknologi atomisasi. Kemudian, putra Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, lahir. Putra Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, membawa penemuan ayahnya ke luar bidang medis. DeVilbiss membawa penemuan ayahnya ke luar bidang medis dan mengubah atomizer asli menjadi pistol semprot untuk aplikasi cat.
Di bidang pengecatan industri, kuas dengan cepat menjadi usang 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 cat enamel alkyd, diperkenalkan ke dalam proses pengecatan otomotif. Bagian logam bodi mobil disemprot dengan cat jenis ini, lalu dikeringkan dalam oven untuk membentuk lapisan cat yang sangat tahan lama. Dibandingkan dengan cat nitroselulosa, cat enamel alkyd lebih cepat diaplikasikan, hanya membutuhkan 2 hingga 3 langkah, sementara cat nitroselulosa membutuhkan 3 hingga 4 langkah. Cat enamel tidak hanya cepat kering, tetapi juga tahan terhadap pelarut seperti bensin.
Namun, kelemahan enamel alkyd adalah sifatnya yang rentan terhadap sinar matahari. Di bawah sinar matahari, lapisan cat akan teroksidasi lebih cepat, sehingga warnanya akan segera memudar dan menjadi kusam, terkadang proses ini bahkan dapat berlangsung hanya dalam beberapa bulan. Terlepas dari kekurangannya, 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 kadar padatan rendah, sehingga membutuhkan beberapa lapisan. Karakteristik yang tampaknya merugikan ini justru menguntungkan pada saat itu karena memungkinkan masuknya serpihan logam ke dalam lapisan. Pernis akrilik disemprot dengan viskositas awal yang sangat rendah, sehingga serpihan logam dapat diratakan untuk membentuk lapisan reflektif. Kemudian, viskositasnya meningkat pesat untuk menahan serpihan logam pada tempatnya. Maka, lahirlah cat metalik.
Patut dicatat bahwa periode ini menyaksikan kemajuan pesat dalam teknologi cat akrilik di Eropa. Hal ini bermula dari pembatasan yang diberlakukan kepada negara-negara Poros Eropa setelah Perang Dunia II, yang membatasi penggunaan beberapa bahan kimia dalam manufaktur industri, seperti nitroselulosa, bahan baku yang dibutuhkan untuk cat nitroselulosa, yang dapat digunakan untuk membuat bahan peledak. Dengan pembatasan ini, perusahaan-perusahaan di negara-negara tersebut mulai berfokus pada teknologi cat enamel, mengembangkan sistem cat uretan akrilik. Ketika cat Eropa memasuki Amerika Serikat pada tahun 1980, sistem cat otomotif Amerika masih jauh dari para 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 dianggap dapat meningkatkan status sosial. Oleh karena itu, para pemilik mobil ingin mobil mereka terlihat lebih mewah, yang berarti catnya harus lebih berkilau dan memiliki warna yang lebih indah.
Sejak tahun 1947, perusahaan-perusahaan mobil mulai memfosfatisasi permukaan logam sebelum mengecat, sebagai cara untuk meningkatkan daya rekat dan ketahanan korosi cat. Primer juga diubah dari metode semprot menjadi metode celup, yang berarti bagian-bagian bodi dicelupkan ke dalam genangan cat, sehingga warna cat lebih merata dan lapisannya lebih menyeluruh, sehingga area yang sulit dijangkau seperti rongga juga dapat dicat.
Pada tahun 1950-an, perusahaan-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 kepemimpinan Dr. George Brewer. Di bawah kepemimpinan Dr. George Brewer, Ford dan PPG mengembangkan metode pelapisan elektrodeposisi yang kini 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 katodik yang unggul dan pelapis yang sesuai pada tahun 1973.
Cat yang tahan lama dan indah untuk mengurangi polusi untuk cat berbahan dasar air
Pada pertengahan hingga akhir tahun 70-an, kesadaran akan penghematan energi dan perlindungan lingkungan yang dibawa oleh krisis minyak juga berdampak besar pada industri cat. Memasuki tahun 80-an, berbagai negara memberlakukan peraturan baru terkait senyawa organik volatil (VOC), yang membuat lapisan 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 perhatian pada daya tahan lapisan cat.
Dengan lapisan pernis transparan sebagai lapisan pelindung, cat warna internal tidak perlu setebal sebelumnya, hanya lapisan yang sangat tipis untuk tujuan dekoratif. Penyerap UV juga ditambahkan ke lapisan pernis untuk melindungi pigmen pada lapisan transparan dan cat dasar, sehingga memperpanjang umur cat dasar dan cat warna secara signifikan.
Teknik pengecatan ini awalnya mahal dan umumnya hanya digunakan pada model-model kelas atas. Selain itu, daya tahan lapisan beningnya buruk, sehingga cepat terkelupas dan perlu dicat ulang. Namun, pada dekade berikutnya, industri otomotif dan industri cat berupaya meningkatkan teknologi pelapisan ini, tidak hanya dengan mengurangi biaya tetapi juga dengan mengembangkan perawatan permukaan baru yang secara drastis meningkatkan masa pakai lapisan bening.
Teknologi lukisan yang semakin menakjubkan
Tren perkembangan pelapisan masa depan yang umum, beberapa orang di industri ini percaya bahwa teknologi tanpa pengecatan adalah tren yang sedang berkembang. Teknologi ini telah merambah kehidupan kita, dan cangkang peralatan sehari-hari hingga rumah tangga telah menggunakan teknologi tanpa pengecatan. Cangkang tersebut menambahkan warna yang sesuai dari bubuk logam tingkat nano dalam proses pencetakan injeksi, langsung membentuk cangkang dengan warna-warna cemerlang dan tekstur metalik, yang tidak perlu lagi dicat, sehingga sangat mengurangi polusi yang dihasilkan oleh pengecatan. Tentu saja, teknologi ini juga banyak digunakan pada mobil, seperti lis, gril, cangkang kaca spion, dll.
Prinsip serupa digunakan di sektor logam, yang berarti bahwa di masa mendatang, material 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 belum memungkinkan untuk menawarkan beragam warna.
RingkasanDari kuas, pistol, hingga robot, dari cat nabati alami hingga cat kimia berteknologi tinggi, dari mengejar efisiensi, mengejar kualitas, hingga mengejar kesehatan lingkungan, pengejaran teknologi pengecatan di industri otomotif terus berlanjut, dan tingkat teknologinya semakin tinggi. Para pelukis yang dulu bekerja dengan kuas dan bekerja di lingkungan yang keras tidak akan menyangka bahwa cat mobil masa kini sudah begitu canggih dan terus berkembang. Masa depan akan menjadi era yang lebih ramah lingkungan, cerdas, dan efisien.
Waktu posting: 20-Agu-2022
