Saat Anda melihat sebuah mobil, kesan pertama Anda mungkin adalah warna bodinya. Saat ini, memiliki cat yang indah dan mengkilap adalah salah satu standar dasar dalam manufaktur otomotif. Namun lebih dari seratus tahun yang lalu, mengecat mobil bukanlah tugas yang mudah, dan hasilnya jauh kurang indah dibandingkan sekarang. Bagaimana cat mobil berevolusi hingga seperti sekarang ini? Surley akan menceritakan sejarah perkembangan teknologi pelapisan cat mobil.
Sepuluh detik untuk memahami teks lengkapnya:
1,PernisBerasal dari Tiongkok, negara-negara Barat memimpin setelah revolusi industri.
2. Cat berbahan dasar alami mengering lambat, sehingga memengaruhi efisiensi proses manufaktur otomotif. DuPont menciptakan cat yang cepat kering.cat nitro.
3, Pistol semprotMenggantikan kuas, menghasilkan lapisan cat yang lebih seragam.
4, Dari alkid ke akrilikUpaya untuk mencapai daya tahan dan keberagaman terus berlanjut.
5, Dari "penyemprotan" ke "pelapisan celup"Dengan proses pelapisan pernis, pengejaran kualitas cat yang berkelanjutan kini beralih ke proses fosfatasi dan elektrodeposisi.
6. Penggantian dengancat berbahan dasar airdalam upaya perlindungan lingkungan.
7. Sekarang dan di masa depan, teknologi melukis semakin melampaui imajinasi.bahkan tanpa cat.
Peran utama cat adalah sebagai anti-penuaan.
Sebagian besar orang beranggapan bahwa peran cat adalah untuk memberikan warna yang cemerlang pada barang, tetapi dari sudut pandang manufaktur industri, warna sebenarnya adalah kebutuhan sekunder; tujuan utamanya adalah untuk mencegah karat dan penuaan. Dari awal mula kombinasi besi dan 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 sinar matahari, pasir, dan hujan, kerusakan fisik seperti goresan, gesekan, dan benturan, serta erosi seperti garam dan kotoran hewan. Dalam evolusi teknologi pengecatan, prosesnya perlahan-lahan berkembang menjadi lapisan yang semakin efisien, tahan lama, dan indah untuk bodi mobil guna memenuhi tantangan-tantangan ini dengan lebih baik.
Pernis dari Cina
Pernis memiliki sejarah yang sangat panjang dan, sayangnya, posisi terdepan dalam teknologi pernis dipegang oleh Tiongkok sebelum Revolusi Industri. Penggunaan pernis sudah ada sejak zaman Neolitikum, dan setelah periode Negara-Negara Berperang, para pengrajin 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 teknologi dan perdagangan internal dan eksternal, kerajinan pernis telah mengembangkan sistem industri kerajinan tangan yang matang pada Dinasti Ming.
Cat minyak tung paling canggih dari Dinasti Ming adalah kunci keberhasilan pembuatan kapal. Sarjana Spanyol abad ke-16, Mendoza, menyebutkan dalam "Sejarah Kekaisaran Tiongkok Raya" bahwa kapal-kapal Tiongkok yang dilapisi minyak tung memiliki umur pakai dua kali lebih lama daripada kapal-kapal Eropa.
Pada pertengahan abad ke-18, Eropa akhirnya berhasil menguasai teknologi cat minyak tung, dan industri cat Eropa secara bertahap terbentuk. Bahan baku minyak tung, selain digunakan untuk pernis, juga merupakan bahan baku penting untuk industri lain, yang masih dimonopoli oleh Tiongkok, dan menjadi bahan baku industri penting untuk dua revolusi industri hingga awal abad ke-20, ketika pohon tung yang ditanam di Amerika Utara dan Selatan mulai berkembang, yang mematahkan monopoli Tiongkok atas bahan baku tersebut.
Proses pengeringan tidak lagi memakan waktu hingga 50 hari.
Pada awal abad ke-20, mobil masih dibuat menggunakan cat berbahan dasar alami seperti minyak biji rami sebagai pengikat.
Bahkan Ford, yang mempelopori jalur produksi untuk membangun mobil, hampir secara ekstrem hanya menggunakan cat hitam Jepang untuk mengejar kecepatan produksi karena cat tersebut paling cepat kering, tetapi pada akhirnya, itu tetaplah cat berbahan dasar alami, dan lapisan cat masih membutuhkan waktu lebih dari seminggu untuk mengering.
Pada tahun 1920-an, DuPont mengembangkan cat nitroselulosa yang cepat kering (juga dikenal sebagai cat nitroselulosa) yang membuat para produsen mobil tersenyum, karena mereka tidak perlu lagi mengerjakan mobil dengan siklus pengecatan yang panjang.
Pada tahun 1921, DuPont sudah menjadi pemimpin dalam pembuatan film gambar bergerak nitrat, karena beralih ke produk non-eksplosif berbasis nitroselulosa untuk menyerap fasilitas berkapasitas besar yang telah dibangun selama perang. Pada suatu Jumat siang yang panas di bulan Juli 1921, seorang pekerja di pabrik film DuPont meninggalkan sebuah tong berisi serat kapas nitrat di dermaga sebelum pulang kerja. Ketika ia membukanya kembali pada Senin pagi, ia menemukan bahwa ember tersebut telah berubah menjadi cairan kental bening yang kemudian 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 berbasis alami yang membutuhkan waktu seminggu atau bahkan berminggu-minggu untuk kering, cat nitroselulosa hanya membutuhkan waktu 2 jam untuk kering, sehingga sangat meningkatkan kecepatan pengecatan. Pada tahun 1924, hampir semua lini produksi General Motors menggunakan cat nitroselulosa Duco.
Tentu saja, cat nitroselulosa memiliki kekurangannya. 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 bahan bakar 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 sepenuhnya diperkenalkan 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, putra Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, lahir. Putra Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, membawa penemuan ayahnya melampaui bidang medis. DeVilbiss membawa penemuan ayahnya melampaui bidang medis dan mengubah alat atomisasi asli menjadi pistol semprot untuk pengaplikasian cat.
Di bidang pengecatan industri, kuas dengan cepat menjadi usang karena adanya pistol semprot. deVilbiss telah berkecimpung di bidang atomisasi selama lebih dari 100 tahun dan kini menjadi pemimpin di bidang pistol semprot industri dan alat atomisasi medis.
Dari cat alkid ke akrilik, lebih tahan lama dan lebih kuat.
Pada tahun 1930-an, cat enamel resin alkid, yang disebut sebagai cat enamel alkid, diperkenalkan ke dalam proses pengecatan otomotif. Bagian logam bodi mobil disemprot dengan jenis cat ini dan kemudian dikeringkan dalam oven untuk membentuk lapisan cat yang sangat tahan lama. Dibandingkan dengan cat nitroselulosa, cat enamel alkid lebih cepat diaplikasikan, hanya membutuhkan 2 hingga 3 langkah dibandingkan dengan 3 hingga 4 langkah untuk cat nitroselulosa. Cat enamel tidak hanya cepat kering, tetapi juga tahan terhadap pelarut seperti bensin.
Kelemahan cat enamel alkyd adalah sensitif terhadap sinar matahari, dan di bawah sinar matahari lapisan cat akan teroksidasi dengan cepat sehingga warna akan segera memudar dan menjadi kusam, terkadang proses ini bahkan bisa terjadi hanya dalam beberapa bulan. Terlepas dari kelemahannya, resin alkyd belum sepenuhnya dihilangkan dan masih menjadi bagian penting dari teknologi pelapisan saat ini. Cat akrilik termoplastik muncul pada tahun 1940-an, sangat meningkatkan nilai dekoratif dan daya tahan lapisan akhir, dan pada tahun 1955, General Motors mulai mengecat mobil dengan resin akrilik baru. Reologi cat ini unik dan membutuhkan penyemprotan dengan kandungan padatan rendah, sehingga membutuhkan beberapa lapisan. Karakteristik yang tampaknya merugikan ini justru menjadi keuntungan pada saat itu karena memungkinkan penambahan serpihan logam pada lapisan. Pernis akrilik disemprotkan dengan viskositas awal yang sangat rendah, memungkinkan serpihan logam untuk diratakan membentuk lapisan reflektif, dan kemudian viskositas meningkat dengan cepat untuk menahan serpihan logam di tempatnya. Dengan demikian, cat metalik pun lahir.
Perlu dicatat bahwa periode ini menyaksikan kemajuan pesat dalam teknologi cat akrilik di Eropa. Hal ini berakar dari pembatasan yang diberlakukan pada 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 fokus pada teknologi cat enamel, mengembangkan sistem cat akrilik uretan. Ketika cat Eropa memasuki Amerika Serikat pada tahun 1980, sistem cat otomotif Amerika masih jauh tertinggal dari pesaing Eropa.
Proses fosfatasi dan elektroforesis otomatis untuk mengejar kualitas cat yang lebih unggul.
Dua dekade setelah Perang Dunia II merupakan periode peningkatan kualitas lapisan cat bodi mobil. Pada masa itu di Amerika Serikat, selain sebagai alat transportasi, mobil juga memiliki atribut untuk meningkatkan status sosial, sehingga pemilik mobil menginginkan mobil mereka terlihat lebih mewah, yang membutuhkan cat yang lebih mengkilap dan berwarna lebih indah.
Mulai tahun 1947, perusahaan otomotif mulai melakukan fosfatasi pada permukaan logam sebelum pengecatan, sebagai cara untuk meningkatkan daya rekat dan ketahanan korosi cat. Lapisan dasar juga diubah dari penyemprotan menjadi pencelupan, yang berarti bagian bodi dicelupkan ke dalam genangan cat, sehingga lebih seragam dan lapisannya lebih menyeluruh, memastikan bahwa lokasi 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 terkelupas dalam proses selanjutnya dengan pelarut, sehingga mengurangi efektivitas pencegahan karat. Untuk mengatasi masalah ini, pada tahun 1957, Ford bergabung dengan PPG di bawah kepemimpinan Dr. George Brewer. Di bawah kepemimpinan Dr. George Brewer, Ford dan PPG mengembangkan metode pelapisan elektrodeposisi yang sekarang umum digunakan.
Kemudian, pada tahun 1961, Ford mendirikan bengkel pengecatan elektroforesis anodik pertama di dunia. Namun, teknologi awal tersebut memiliki kekurangan, dan PPG memperkenalkan sistem pelapisan elektroforesis katodik yang lebih unggul beserta lapisan pelapis yang sesuai pada tahun 1973.
Cat yang tahan lama dan indah, mengurangi polusi, untuk cat berbahan dasar air.
Pada pertengahan hingga akhir tahun 70-an, kesadaran akan penghematan energi dan perlindungan lingkungan yang dipicu oleh krisis minyak juga berdampak besar pada industri cat. Memasuki tahun 80-an, berbagai negara memberlakukan peraturan baru tentang senyawa organik volatil (VOC), yang membuat lapisan cat akrilik dengan kandungan VOC tinggi dan daya tahan lemah tidak dapat diterima oleh pasar. Selain itu, konsumen juga mengharapkan efek cat bodi bertahan setidaknya 5 tahun, yang mengharuskan penanganan masalah daya tahan lapisan cat.
Dengan lapisan pernis transparan sebagai lapisan pelindung, cat warna interior tidak perlu setebal sebelumnya, hanya lapisan yang sangat tipis yang dibutuhkan untuk tujuan dekoratif. Penyerap UV juga ditambahkan ke lapisan pernis untuk melindungi pigmen pada 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 kelas atas. Selain itu, daya tahan lapisan beningnya buruk, dan akan segera mengelupas serta membutuhkan pengecatan ulang. Namun, pada dekade berikutnya, industri otomotif dan industri cat berupaya untuk meningkatkan teknologi pelapisan, tidak hanya dengan mengurangi biaya tetapi juga dengan mengembangkan perawatan permukaan baru yang secara dramatis meningkatkan masa pakai lapisan bening.
Teknologi melukis yang semakin menakjubkan
Tren pengembangan utama pelapisan di masa depan, menurut sebagian orang di industri, adalah teknologi tanpa cat. Teknologi ini sebenarnya telah merambah kehidupan kita, dan cangkang peralatan rumah tangga sehari-hari pun telah menggunakan teknologi tanpa cat. Cangkang tersebut ditambahkan bubuk logam nano berwarna sesuai dalam proses pencetakan injeksi, langsung membentuk cangkang dengan warna cemerlang dan tekstur metalik, yang tidak perlu lagi dicat sama sekali, sehingga sangat mengurangi polusi yang dihasilkan oleh pengecatan. Tentu saja, teknologi ini juga banyak digunakan pada mobil, seperti trim, gril, cangkang kaca spion, dll.
Prinsip serupa digunakan di sektor logam, yang berarti bahwa di masa depan, material logam yang digunakan tanpa pengecatan akan sudah 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 berbagai macam warna.
RingkasanDari kuas hingga pistol semprot hingga robot, dari cat nabati alami hingga cat kimia berteknologi tinggi, dari pengejaran efisiensi hingga pengejaran kualitas hingga pengejaran kesehatan lingkungan, pengejaran teknologi pengecatan di industri otomotif tidak pernah berhenti, dan tingkat teknologinya semakin tinggi. Para pelukis yang dulu memegang kuas dan bekerja di lingkungan yang keras tidak akan menyangka bahwa cat mobil saat ini telah begitu maju dan masih terus berkembang. Masa depan akan menjadi era yang lebih ramah lingkungan, cerdas, dan efisien.
Waktu posting: 20-Agu-2022
