Lorsque vous voyez une voiture, votre première impression sera probablement la couleur de la carrosserie. Aujourd’hui, avoir une belle peinture brillante fait partie des normes de base en matière de construction automobile. Mais il y a plus de cent ans, peindre une voiture n’était pas une tâche facile, et elle était bien moins belle qu’elle ne l’est aujourd’hui. Comment la peinture automobile a-t-elle évolué jusqu’à aujourd’hui ? Surley vous racontera l'histoire du développement de la technologie de revêtement de peinture automobile.
Dix secondes pour comprendre le texte intégral :
1,Laqueoriginaire de Chine, l’Occident a pris la tête après la révolution industrielle.
2, la peinture du matériau de base naturel sèche lentement, affectant l'efficacité du processus de fabrication automobile, DuPont a inventé le séchage rapidepeinture nitro.
3, Pistolets pulvérisateursremplace les pinceaux, donnant un film de peinture plus uniforme.
4, De l'alkyde à l'acrylique, la recherche de pérennité et de diversité se poursuit .
5, De la "pulvérisation" au "dip-coating"avec le bain de laque, la recherche continue de la qualité de la peinture s'étend désormais à la phosphatation et à l'électrodéposition.
6, remplacement parpeinture à l'eaudans la poursuite de la protection de l’environnement.
7, Aujourd'hui et à l'avenir, la technologie de la peinture dépasse de plus en plus l'imagination,même sans peinture.
Le rôle principal de la peinture est anti-âge
Pour la plupart des gens, le rôle de la peinture est de donner aux objets des couleurs brillantes, mais du point de vue de la fabrication industrielle, la couleur est en réalité un besoin secondaire ; la rouille et l'anti-vieillissement sont l'objectif principal. Depuis les premiers jours de la combinaison fer-bois jusqu'à la carrosserie blanche en métal pur d'aujourd'hui, la carrosserie de la voiture a besoin de peinture comme couche protectrice. Les défis auxquels la couche de peinture doit faire face sont l'usure naturelle comme le soleil, le sable et la pluie, les dommages physiques comme le grattage, le frottement et les collisions, ainsi que l'érosion comme le sel et les déjections d'animaux. Dans l'évolution de la technologie de peinture, le processus développe lentement des peaux de plus en plus efficaces, durables et belles pour la carrosserie afin de mieux répondre à ces défis.
Laque de Chine
La laque a une très longue histoire et, honteusement, la position dominante dans la technologie de la laque appartenait à la Chine avant la révolution industrielle. L'utilisation de la laque remonte à l'ère néolithique et, après la période des Royaumes combattants, les artisans utilisaient de l'huile d'abrasin extraite des graines de l'arbre d'abrasin et y ajoutaient de la laque brute naturelle pour fabriquer un mélange de peintures, même si à cette époque la laque était utilisée. un objet de luxe pour la noblesse. Après la création de la dynastie Ming, Zhu Yuanzhang a commencé à créer une industrie gouvernementale de la laque et la technologie de la peinture s'est développée rapidement. Le premier ouvrage chinois sur la technologie de la peinture, « Le Livre de la peinture », a été compilé par Huang Cheng, un laqueur de la dynastie Ming. Grâce au développement technique et au commerce intérieur et extérieur, les laques avaient développé un système industriel artisanal mature sous la dynastie Ming.
La peinture à l’huile d’abrasin la plus sophistiquée de la dynastie Ming était la clé de la fabrication navale. L'érudit espagnol Mendoza du XVIe siècle a mentionné dans « Histoire de l'Empire de la Grande Chine » que les navires chinois enduits d'huile d'abrasin avaient une durée de vie deux fois supérieure à celle des navires européens.
Au milieu du XVIIIe siècle, l'Europe a finalement maîtrisé la technologie de la peinture à l'huile d'abrasin, et l'industrie européenne de la peinture a progressivement pris forme. La matière première, l'huile d'abrasin, en plus d'être utilisée pour la laque, était également une matière première importante pour d'autres industries, encore monopolisées par la Chine, et est devenue une matière première industrielle importante pour les deux révolutions industrielles jusqu'au début du 20e siècle, lorsque les arbres d'abrasin ont été transplantés. en Amérique du Nord et du Sud a pris forme, brisant le monopole chinois sur les matières premières.
Le séchage ne prend plus jusqu'à 50 jours
Au début du 20e siècle, les automobiles étaient encore fabriquées en utilisant des peintures à base naturelle telles que l’huile de lin comme liant.
Même Ford, qui a été le pionnier de la chaîne de production pour construire des voitures, a utilisé presque à l'extrême uniquement de la peinture noire japonaise afin de poursuivre la vitesse de fabrication car elle sèche le plus rapidement, mais après tout, il s'agit toujours d'une peinture de matériau de base naturelle, et la couche de peinture est toujours a besoin de plus d’une semaine pour sécher.
Dans les années 1920, DuPont a travaillé sur une peinture nitrocellulosique à séchage rapide (alias peinture nitrocellulosique) qui a fait sourire les constructeurs automobiles, n'ayant plus à travailler sur des voitures avec des cycles de peinture aussi longs.
En 1921, DuPont était déjà un leader dans la fabrication de films cinématographiques en nitrate, car elle se tourna vers des produits non explosifs à base de nitrocellulose pour absorber les énormes installations qu'elle avait construites pendant la guerre. Par une chaude après-midi de juillet 1921, un ouvrier d'une usine de films DuPont a laissé un baril de fibre de coton nitrate sur le quai avant de quitter le travail. Lorsqu'il l'a rouvert lundi matin, il a constaté que le seau s'était transformé en un liquide clair et visqueux qui deviendra plus tard la base de la peinture nitrocellulosique. En 1924, DuPont a développé la peinture nitrocellulosique DUCO, en utilisant la nitrocellulose comme matière première principale et en ajoutant des résines synthétiques, des plastifiants, des solvants et des diluants pour la mélanger. Le plus grand avantage de la peinture nitrocellulosique est qu'elle sèche rapidement, par rapport à la peinture à base naturelle qui met une semaine voire des semaines à sécher, la peinture nitrocellulosique ne met que 2 heures à sécher, augmentant considérablement la vitesse de peinture. en 1924, presque toutes les lignes de production de General Motors utilisaient de la peinture nitrocellulosique Duco.
Naturellement, la peinture nitrocellulosique a ses inconvénients. S'il est pulvérisé dans un environnement humide, le film deviendra facilement blanc et perdra son éclat. La surface de peinture formée présente une mauvaise résistance à la corrosion par rapport aux solvants à base de pétrole, tels que l'essence, qui peuvent endommager la surface de peinture, et le gaz de pétrole qui s'échappe pendant le ravitaillement peut accélérer la détérioration de la surface de peinture environnante.
Remplacement des pinceaux par des pistolets pulvérisateurs pour résoudre les couches de peinture inégales
Outre les caractéristiques de la peinture elle-même, la méthode de peinture est également très importante pour la résistance et la durabilité de la surface peinte. L’utilisation de pistolets pulvérisateurs a constitué une étape importante dans l’histoire de la technologie de la peinture. Le pistolet pulvérisateur fut pleinement introduit dans le domaine de la peinture industrielle en 1923 et dans l'industrie automobile en 1924.
La famille DeVilbiss fonde ainsi DeVilbiss, une entreprise de renommée mondiale spécialisée dans la technologie d'atomisation. Plus tard, le fils d'Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, est né. Le fils du Dr Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, a porté l'invention de son père au-delà du domaine médical. DeVilbiss a amené les inventions de son père au-delà du domaine médical et a transformé l'atomiseur original en pistolet pulvérisateur pour l'application de peinture.
Dans le domaine de la peinture industrielle, les pinceaux deviennent rapidement obsolètes face aux pistolets pulvérisateurs. deVilbiss travaille dans le domaine de l'atomisation depuis plus de 100 ans et est aujourd'hui leader dans le domaine des pistolets pulvérisateurs industriels et des atomiseurs médicaux.
De l'alkyde à l'acrylique, plus durable et plus résistant
Dans les années 1930, la peinture-émail à base de résine alkyde, appelée peinture-émail alkyde, a été introduite dans le processus de peinture automobile. Les parties métalliques de la carrosserie de la voiture étaient pulvérisées avec ce type de peinture puis séchées au four pour former un film de peinture très résistant. Par rapport aux peintures nitrocellulosiques, les peintures-émail alkyde sont plus rapides à appliquer, ne nécessitant que 2 à 3 étapes contre 3 à 4 étapes pour les peintures nitrocellulosiques. Les peintures émaillées sèchent non seulement rapidement, mais résistent également aux solvants tels que l'essence.
L'inconvénient des émaux alkydes, cependant, est qu'ils ont peur du soleil, et au soleil, le film de peinture s'oxydera à un rythme accéléré et la couleur va bientôt s'estomper et devenir terne, parfois ce processus peut même prendre quelques mois seulement. . Malgré leurs inconvénients, les résines alkydes n'ont pas été complètement éliminées et constituent encore aujourd'hui une partie importante de la technologie de revêtement. Les peintures acryliques thermoplastiques sont apparues dans les années 1940, améliorant considérablement la décoration et la durabilité de la finition, et en 1955, General Motors a commencé à peindre les voitures avec une nouvelle résine acrylique. La rhéologie de cette peinture était unique et nécessitait une pulvérisation à faible teneur en solides, nécessitant ainsi plusieurs couches. Cette caractéristique apparemment désavantageuse était à l’époque un avantage car elle permettait d’inclure des paillettes métalliques dans le revêtement. Le vernis acrylique a été pulvérisé avec une très faible viscosité initiale, permettant aux paillettes métalliques d'être aplaties pour former une couche réfléchissante, puis la viscosité a augmenté rapidement pour maintenir les paillettes métalliques en place. Ainsi, la peinture métallisée est née.
Il convient de noter que cette période a vu une avancée soudaine dans la technologie de la peinture acrylique en Europe. Cela découle des restrictions imposées aux pays européens de l'Axe après la Seconde Guerre mondiale, qui limitaient l'utilisation de certains matériaux chimiques dans la fabrication industrielle, comme la nitrocellulose, une matière première nécessaire à la peinture nitrocellulosique, qui pouvait être utilisée pour fabriquer des explosifs. Avec cette restriction, les entreprises de ces pays ont commencé à se concentrer sur la technologie de la peinture émail, en développant un système de peinture acrylique-uréthane. Lorsque les peintures européennes sont entrées aux États-Unis en 1980, les systèmes de peinture automobile américains étaient loin d'être concurrents européens.
Processus automatisé de phosphatation et d'électrophorèse pour la recherche d'une qualité de peinture avancée
Les deux décennies qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale ont été une période de qualité accrue des revêtements de carrosserie. À cette époque aux États-Unis, en plus du transport, les voitures avaient également pour attribut d'améliorer le statut social, de sorte que les propriétaires de voitures voulaient que leurs voitures aient l'air plus haut de gamme, ce qui exigeait que la peinture soit plus brillante et dans des couleurs plus belles.
À partir de 1947, les constructeurs automobiles ont commencé à phosphater les surfaces métalliques avant de les peindre, afin d'améliorer l'adhérence et la résistance à la corrosion de la peinture. L'apprêt a également été modifié, passant du revêtement par pulvérisation au revêtement par trempage, ce qui signifie que les parties de la carrosserie sont plongées dans une piscine de peinture, ce qui la rend plus uniforme et le revêtement plus complet, garantissant que les endroits difficiles d'accès tels que les cavités peuvent également être peints. .
Dans les années 1950, les constructeurs automobiles ont découvert que même si la méthode de revêtement par trempage était utilisée, une partie de la peinture serait quand même lavée lors du processus ultérieur avec des solvants, réduisant ainsi l'efficacité de la prévention de la rouille. Pour résoudre ce problème, en 1957, Ford s'est associé à PPG sous la direction du Dr George Brewer. Sous la direction du Dr George Brewer, Ford et PPG ont développé la méthode de revêtement par électrodéposition qui est maintenant couramment utilisée.
Ford a ensuite créé le premier atelier de peinture électrophorétique anodique au monde en 1961. La technologie initiale était cependant défectueuse et PPG a introduit un système de revêtement électrophorétique cathodique supérieur et les revêtements correspondants en 1973.
Peindre pour durer belle afin de réduire la pollution pour la peinture à base d'eau
Entre le milieu et la fin des années 70, la prise de conscience des économies d'énergie et de la protection de l'environnement suscitée par la crise pétrolière a également eu un grand impact sur l'industrie de la peinture. Dans les années 80, les pays ont adopté de nouvelles réglementations sur les composés organiques volatils (COV), qui ont rendu inacceptables sur le marché les revêtements de peinture acrylique à haute teneur en COV et à faible durabilité. En outre, les consommateurs s’attendent également à ce que les effets de la peinture corporelle durent au moins 5 ans, ce qui nécessite de s’intéresser à la durabilité de la finition de la peinture.
Avec la couche de laque transparente comme couche protectrice, la peinture intérieure n'a pas besoin d'être aussi épaisse qu'auparavant, seule une couche extrêmement fine est nécessaire à des fins décoratives. Des absorbeurs d'UV sont également ajoutés à la couche de laque pour protéger les pigments de la couche transparente et de l'apprêt, augmentant ainsi considérablement la durée de vie de l'apprêt et de la peinture colorée.
La technique de peinture est au départ coûteuse et n’est généralement utilisée que sur des modèles haut de gamme. De plus, la durabilité de la couche transparente était médiocre et elle s'écaillerait bientôt et nécessiterait d'être repeinte. Cependant, au cours de la décennie suivante, l'industrie automobile et l'industrie de la peinture se sont efforcées d'améliorer la technologie de revêtement, non seulement en réduisant les coûts, mais également en développant de nouveaux traitements de surface qui ont considérablement amélioré la durée de vie de la couche transparente.
La technologie de peinture de plus en plus étonnante
Future tendance de développement dominante du revêtement, certaines personnes dans l'industrie croient que la technologie sans peinture. Cette technologie a réellement pénétré nos vies, et les coques des appareils électroménagers du quotidien et de la maison ont en fait utilisé une technologie sans peinture. Les coques ajoutent la couleur correspondante de poudre métallique de niveau nanométrique dans le processus de moulage par injection, formant directement les coques avec des couleurs brillantes et une texture métallique, qui n'ont plus besoin d'être peintes du tout, réduisant considérablement la pollution produite par la peinture. Naturellement, il est également largement utilisé dans les automobiles, comme les garnitures, la calandre, les coques de rétroviseurs, etc.
Un principe similaire est utilisé dans le secteur métallurgique, ce qui signifie qu'à l'avenir, les matériaux métalliques utilisés sans peinture auront déjà une couche de protection, voire une couche de couleur, en usine. Cette technologie est actuellement utilisée dans les secteurs aérospatial et militaire, mais elle est encore loin d'être disponible pour un usage civil, et il n'est pas possible de proposer une large gamme de couleurs.
Résumé: Des pinceaux aux pistolets en passant par les robots, de la peinture végétale naturelle à la peinture chimique de haute technologie, de la recherche de l'efficacité à la recherche de la qualité en passant par la recherche de la santé environnementale, la recherche de la technologie de peinture dans l'industrie automobile ne s'est pas arrêtée, et le degré de technologie est de plus en plus élevé. Les peintres qui tenaient des pinceaux et travaillaient dans un environnement difficile ne s'attendraient pas à ce que la peinture automobile d'aujourd'hui soit aussi avancée et continue de se développer. L’avenir sera une époque plus respectueuse de l’environnement, plus intelligente et plus efficace.
Heure de publication : 20 août 2022
