Крупномасштабное производство доступных автомобилей было начато Рейсом Олдсом в 1901 году на заводе Oldsmobile в Мичигане. Это была концепция сборочного конвеера, которая в свою очередь была впервые придумана изобретателем Томасом Бланчардом в 1821 году на оружейном заводе. Концепция сборочного конвеера была впоследствии значительно усовершенствована Генри Фордом на своём автомобильном заводе. Другим доступным массовым транспортным средством, который уже больше напоминал современный автомобиль стал Ford Model Т, представленный в 1908 году.
Первое покрытие
Началом истории автомобильных покрытий можно считать начало 1900-х годов, когда, как упоминалось выше, появились первые полноценные автомобили. Форд использовал такой же процесс окрашивания, который применялся при покраске карет. Окрашивание включало 22 последовательных стадии, которые растягивались вплоть до 40 дней для окрашивания всего кузова. Много времени занимала сушка каждого нанесённого слоя краски.
Это были краски, применяемые по дереву, которые наносились кистью и сохли естественным путём. После высыхания краску выравнивали шлифованием, снова наносили слой и снова выравнивали, пока не достигалась нужная толщина. Последний слой также выравнивали шлифовкой и потом полировали, чтобы получить глянцевое покрытие.
Краска тех времён имела низкую износостойкость и низкую защиту от разрушительного действия солнечных лучей. Уже через 2 года эксплуатации были видны следы её разрушения.
Современный мир
1. Сегодня примерно 1000 новых цветов появляются на рынке каждый год, а общий банк данных за последние 30 лет содержит 25000-40000 цветов. Широко применяются пигменты, придающие «эффекты» краске (алюминиевые чешуйки, слюдяные чешуйки и другие типы пигментов). Возможности дизайна цвета стали неограниченными.
2. Современные электроосаждаемые грунты наносятся на кузов при помощи погружения кузова в резервуар с водорастворимым грунтом и покрытие наносится методом катодного электроосаждения. Этот метод гарантирует 100% покрытие всей металлической поверхности грунтом. Грунт имеет эпоксидную основу. Этот метод улучшения антикоррозионной защиты кузова на сегодняшний день остаётся самым лучшим.
Хотя электроосаждённый грунт обеспечивает отличную защиту от коррозии, он имеет два недостатка: недостаточно ровную поверхность и плохую светостойкость. Для устранения этих недостатков в 1980-х были разработаны грунты, которые наносятся поверх электроссаждаемого грунта для улучшения гладкости и улучшения защиты от УФ-разрушения. Эти грунты (Primer-surfacers) обеспечивают защиту от сколов. Комбинация электроосаждаемого грунта и дополнительного выравнивающего грунта обеспечивают хорошую защиту от коррозии и дают ровную поверхность под нанесение базы и лака.
В свободной продаже также имеются и можно приобрести грунт автомобильный, пройдя по ссылке выше.
3. Современная технология изготовления и нанесения порошкового покрытия значительно улучшена. Оно удовлетворяет требования экологического регулирования. Порошковые покрытия сейчас используются на некоторых заводах для грунтования (к примеру, на заводах BMW), а также некоторыми производителями при процессах лакирования. Порошковый лак является экологически безопасной технологией, так как он не выделяет в окружающую среду какие-либо органические летучие вещества во время нанесения. Кроме того, порошковый лак имеет следующие преимущества:
- безотходное нанесение (собранный остаток порошка можно снова использовать),
- нет остатков мусора после нанесения лака,
- не требуется растворителей для чистки оборудования и камеры (достаточно только пропылесосить),
- сокращение общего расхода энергии,
- получается такая же толщина плёнки и внешний вид, как и при использовании жидкого лака.
4. Толщина современных плёнок ЛКП меньше, чем 25 лет назад, но защита от коррозии, долговечность цвета и блеска примерно в 2 раза выше. Этому способствовали покрытия наносимые методом катодного электроосаждения и двухслойная система нанесения ЛКП.
5. Цвет автомобилей стал очень важным инструментом дизайна. По этой причине тренды оттенков цветов обсуждаются производителями автомобильных красок и автомобильной индустрией вместе.
А что же в будущем?
В недалёком будущем автомобильные окрасочные системы будут развиваться и получат следующие усовершенствования:
1. УФ-отверждение, лаки стойкие к царапинам. Невероятно быстрое время сушки уже сегодня воз¬можно благодаря использованию в мастерских УФ-катализируемых смол (UV-catalyzed resins). В будущем эта технология будет и дальше развиваться. Стандартные лаки имеют плотность взаимосвязей 8-12 МРа. С УФ-отверждением можно достичь гораздо большей плотности связей частиц лака. Плотность взаимосвязей выше 30 МРа даст хорошую стойкость к царапинам.
Высокая плотность взаимосвязей УФ-лаков даст хорошую стойкость к царапинам и воздействию химических элементов. В то время, как обычные лаки для сушки нагреваются до 140 градусов в течение 20 минут, то УФ-отверждаемые лаки могут полностью отвердевать за секунды под воздействием УФ-излучением. Это значительно ускорит общий процесс окраски.
Ограничением является то, что не на все места кузова будет попадать прямой УФ-свет, что является причиной не отверищённых зон. Это ограничение привело к развитию комбинированной технологии, позволяющей включать дополнительную реакцию отверждения в местах без воздействия УФ-света. Когда видимые области экстерьера автомобиля достигают полной полимеризации под воздействием УФ-света и дополнительной хим. реакции, области интерьера, куда свет не попадает, будут полимеризоваться за счёт химической реакции с катализатором.
2. Будут распространяться водорастворимые грунты и лаки как при окраске новых автомобилей, так и при ремонте аварийных машин.
3. Процесс окраски без грунта. Базовый слой обычно наносится в две стадии. Для безгрунтовой технологии изоцианат с добавками будет добавляться на первой стадии нанесения краски. Этот активатор с добавками будет модифицировать характеристики базового слоя так, что он будет выступать в качестве грунта. Это ускорит процесс окрашивания и сократит количество используемого материала.
4. Одно из новых направлений - разработка и использование умных покрытий (smart coatings), которые могут значительно улучшить износостойкость поверхности и добавить дополнительные функции и свойства, такие как супер гидрофобность, олеофобность (отталкивает жидкости на основе масел), самоочищение, самовосстановление.
5. Самовосстановление может быть достигнуто применением полимеров с «памятью» формы, которая активируется воздействием температуры и влажности или УФ-излучением. Как конкретный пример можно привести использование в составе лакокрасочных материалов специальной монт- мориллонитовой глины, которая имеет способность сильно разбухать под воздействием влаги.
6. Лаки стойкие к царапинам. В последние годы производители лакокрасочных материалов разрабатывают и тестируют лаки, стойкие к появлению царапин. Царапины особенно заметны на автомобилях с тёмными оттенками. Одна из концепций для получения лака стойкого к царапинам базируется на внедрении твёрдых наночастиц в гибкую матрицу полимера.