Ao ver um carro, sua primeira impressão provavelmente será a cor da carroceria. Hoje, ter uma pintura bonita e brilhante é um dos padrões básicos da indústria automotiva. Mas, há mais de cem anos, pintar um carro não era uma tarefa fácil e era muito menos bonito do que é hoje. Como a pintura automotiva evoluiu até o ponto em que se encontra hoje? Surley contará a história do desenvolvimento da tecnologia de revestimento de pintura automotiva.
Dez segundos para entender o texto completo:
1,Lacaoriginado na China, o Ocidente liderou após a revolução industrial.
2, A tinta de base natural seca lentamente, afetando a eficiência do processo de fabricação automotiva, a DuPont inventou a secagem rápidatinta nitro.
3, Pistolas de pulverizaçãosubstitui pincéis, proporcionando uma película de tinta mais uniforme.
4, Do alquídico ao acrílico, a busca por durabilidade e diversidade é contínua.
5, Da "pulverização" ao "revestimento por imersão"com o banho de laca, a busca contínua pela qualidade da tinta chega agora à fosfatização e eletrodeposição.
6, Substituição portinta à base de águaem busca da proteção ambiental.
7. Agora e no futuro, a tecnologia da pintura está se tornando cada vez mais além da imaginação,mesmo sem tinta.
A principal função da tinta é o antienvelhecimento
A percepção da maioria das pessoas sobre o papel da tinta é conferir cores brilhantes aos itens, mas, do ponto de vista da produção industrial, a cor é, na verdade, uma necessidade secundária; a ferrugem e o antienvelhecimento são os principais objetivos. Desde os primórdios da combinação ferro-madeira até a carroceria branca e pura de metal de hoje, a carroceria do carro precisa da tinta como camada protetora. Os desafios que a camada de tinta enfrenta são o desgaste natural, como sol, areia e chuva, danos físicos como raspagem, atrito e colisão, e erosão, como sal e fezes de animais. Com a evolução da tecnologia de pintura, o processo está lentamente desenvolvendo revestimentos cada vez mais eficientes, duráveis e bonitos para a carroceria, a fim de melhor atender a esses desafios.
Laca da China
A laca tem uma longa história e, vergonhosamente, a posição de liderança na tecnologia de laca pertencia à China antes da Revolução Industrial. O uso da laca remonta ao Neolítico e, após o período dos Reinos Combatentes, os artesãos utilizavam óleo de tungue extraído das sementes da árvore de tungue e adicionavam laca natural bruta para fazer uma mistura de tintas, embora naquela época a laca fosse um item de luxo para a nobreza. Após o estabelecimento da Dinastia Ming, Zhu Yuanzhang começou a estabelecer uma indústria estatal de laca, e a tecnologia de tintas desenvolveu-se rapidamente. A primeira obra chinesa sobre tecnologia de tintas, "O Livro da Pintura", foi compilada por Huang Cheng, um fabricante de laca da Dinastia Ming. Graças ao desenvolvimento técnico e ao comércio interno e externo, a laca desenvolveu um sistema industrial artesanal maduro na Dinastia Ming.
A tinta a óleo de tungue mais sofisticada da Dinastia Ming foi a chave para a fabricação de navios. O estudioso espanhol Mendoza, do século XVI, mencionou em "História do Grande Império Chinês" que os navios chineses revestidos com óleo de tungue tinham o dobro da vida útil dos navios europeus.
Em meados do século XVIII, a Europa finalmente dominou a tecnologia da tinta a óleo de tungue, e a indústria europeia de tintas gradualmente tomou forma. A matéria-prima, o óleo de tungue, além de ser usado para laca, também era uma importante matéria-prima para outras indústrias, ainda monopolizadas pela China, e tornou-se uma importante matéria-prima industrial para as duas revoluções industriais até o início do século XX, quando as árvores de tungue transplantadas para a América do Norte e do Sul tomaram forma, quebrando o monopólio chinês de matérias-primas.
A secagem não demora mais até 50 dias
No início do século XX, os automóveis ainda eram feitos usando tintas de base natural, como óleo de linhaça, como aglutinante.
Até mesmo a Ford, que foi pioneira na linha de produção para construir carros, usou apenas tinta preta japonesa quase ao extremo para aumentar a velocidade de fabricação, porque ela seca mais rápido. Mas, afinal, ainda é uma tinta de material de base natural, e a camada de tinta ainda precisa de mais de uma semana para secar.
Na década de 1920, a DuPont trabalhou em uma tinta de nitrocelulose de secagem rápida (também conhecida como tinta de nitrocelulose) que fez as montadoras sorrirem, já que não precisavam mais trabalhar em carros com ciclos de pintura tão longos.
Em 1921, a DuPont já era líder na fabricação de filmes de nitrato para cinema, ao recorrer a produtos não explosivos à base de nitrocelulose para absorver a enorme capacidade das instalações que havia construído durante a guerra. Em uma tarde quente de sexta-feira, em julho de 1921, um trabalhador de uma fábrica de filmes da DuPont deixou um barril de fibra de algodão com nitrato no cais antes de sair do trabalho. Ao abri-lo novamente na manhã de segunda-feira, descobriu que o balde havia se transformado em um líquido transparente e viscoso que mais tarde se tornaria a base para a tinta de nitrocelulose. Em 1924, a DuPont desenvolveu a tinta de nitrocelulose DUCO, usando nitrocelulose como principal matéria-prima e adicionando resinas sintéticas, plastificantes, solventes e diluentes para misturá-la. A maior vantagem da tinta de nitrocelulose é que ela seca rapidamente; em comparação com a tinta de base natural, que leva uma ou até semanas para secar, a tinta de nitrocelulose leva apenas 2 horas para secar, aumentando significativamente a velocidade da pintura. Em 1924, quase todas as linhas de produção da General Motors usavam tinta de nitrocelulose Duco.
Naturalmente, a tinta nitrocelulose tem suas desvantagens. Se pulverizada em um ambiente úmido, a película facilmente ficará branca e perderá o brilho. A superfície da tinta formada tem baixa resistência à corrosão por solventes à base de petróleo, como gasolina, o que pode danificar a superfície da tinta, e o gás de petróleo que vaza durante o reabastecimento pode acelerar a deterioração da superfície da tinta ao redor.
Substituição de pincéis por pistolas de pintura para resolver camadas irregulares de tinta
Além das características da tinta em si, o método de pintura também é muito importante para a resistência e durabilidade da superfície pintada. O uso de pistolas de pintura foi um marco importante na história da tecnologia da pintura. A pistola de pintura foi totalmente introduzida no campo da pintura industrial em 1923 e na indústria automotiva em 1924.
A família DeVilbiss fundou a DeVilbiss, uma empresa de renome mundial especializada em tecnologia de atomização. Mais tarde, nasceu o filho de Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss. O filho do Dr. Alan DeVilbiss, Tom DeVilbiss, levou a invenção do pai para além da área médica. DeVilbiss levou as invenções do pai para além da área médica e transformou o atomizador original em uma pistola de pulverização para aplicação de tinta.
No campo da pintura industrial, os pincéis estão rapidamente se tornando obsoletos em comparação às pistolas de pulverização. A deVilbiss trabalha no campo da atomização há mais de 100 anos e agora é líder no campo de pistolas de pulverização industriais e atomizadores médicos.
Do alquídico ao acrílico, mais durável e resistente
Na década de 1930, a tinta esmalte de resina alquídica, também conhecida como tinta esmalte alquídica, foi introduzida no processo de pintura automotiva. As partes metálicas da carroceria eram pulverizadas com esse tipo de tinta e depois secas em um forno para formar uma película de tinta muito durável. Comparadas às tintas de nitrocelulose, as tintas esmalte alquídicas são mais rápidas de aplicar, exigindo apenas 2 a 3 etapas, enquanto as tintas de nitrocelulose exigem 3 a 4 etapas. As tintas esmalte não só secam rapidamente, como também são resistentes a solventes como a gasolina.
A desvantagem dos esmaltes alquídicos, no entanto, é que eles têm medo da luz solar, e sob a luz solar a película de tinta será oxidada a uma taxa acelerada e a cor logo desbotará e ficará opaca, às vezes esse processo pode ocorrer em apenas alguns meses. Apesar de suas desvantagens, as resinas alquídicas não foram completamente eliminadas e ainda são uma parte importante da tecnologia de revestimento atual. As tintas acrílicas termoplásticas surgiram na década de 1940, melhorando significativamente a decoração e a durabilidade do acabamento, e em 1955, a General Motors começou a pintar carros com uma nova resina acrílica. A reologia dessa tinta era única e exigia pulverização com baixo teor de sólidos, exigindo, portanto, múltiplas demãos. Essa característica aparentemente desvantajosa era uma vantagem na época, pois permitia a inclusão de flocos metálicos no revestimento. O verniz acrílico era pulverizado com uma viscosidade inicial muito baixa, permitindo que os flocos metálicos fossem achatados para formar uma camada reflexiva, e então a viscosidade aumentava rapidamente para manter os flocos metálicos no lugar. Assim, nasceu a tinta metálica.
Vale ressaltar que esse período testemunhou um avanço repentino na tecnologia de tintas acrílicas na Europa. Isso decorreu das restrições impostas aos países do Eixo Europeu após a Segunda Guerra Mundial, que restringiram o uso de alguns materiais químicos na fabricação industrial, como a nitrocelulose, matéria-prima necessária para a tinta de nitrocelulose, que poderia ser usada na fabricação de explosivos. Com essa restrição, as empresas desses países começaram a se concentrar na tecnologia de tintas esmalte, desenvolvendo um sistema de tintas acrílicas de uretano. Quando as tintas europeias entraram nos Estados Unidos em 1980, os sistemas de pintura automotiva americanos estavam longe dos rivais europeus.
Processo automatizado de fosfatização e eletroforese para a busca da qualidade avançada da tinta
As duas décadas após a Segunda Guerra Mundial foram um período de aumento da qualidade dos revestimentos de carroceria. Naquela época, nos Estados Unidos, além do transporte, os carros também tinham o atributo de elevar o status social, então os proprietários queriam que seus carros tivessem uma aparência mais sofisticada, o que exigia que a pintura tivesse um brilho maior e cores mais bonitas.
A partir de 1947, as montadoras começaram a fosfatizar superfícies metálicas antes da pintura, como forma de melhorar a aderência e a resistência à corrosão da tinta. O primer também foi alterado de spray para imersão, o que significa que as partes da carroceria são mergulhadas em uma poça de tinta, tornando-a mais uniforme e o revestimento mais abrangente, garantindo que locais de difícil acesso, como cavidades, também possam ser pintados.
Na década de 1950, as montadoras descobriram que, embora o método de revestimento por imersão fosse utilizado, uma parte da tinta ainda era removida no processo subsequente com solventes, reduzindo a eficácia da prevenção da ferrugem. Para resolver esse problema, em 1957, a Ford uniu forças com a PPG, sob a liderança do Dr. George Brewer. Sob a liderança do Dr. George Brewer, a Ford e a PPG desenvolveram o método de revestimento por eletrodeposição, que hoje é comumente utilizado.
Em 1961, a Ford estabeleceu a primeira oficina de pintura eletroforética anódica do mundo. No entanto, a tecnologia inicial era falha, e a PPG introduziu um sistema de revestimento eletroforético catódico superior e revestimentos correspondentes em 1973.
Tinta para durar e bonita para reduzir a poluição com tinta à base de água
Em meados e no final da década de 70, a conscientização sobre economia de energia e proteção ambiental, trazida pela crise do petróleo, também teve um grande impacto na indústria de tintas. Na década de 80, os países promulgaram novas regulamentações sobre compostos orgânicos voláteis (COV), que tornaram revestimentos de tinta acrílica com alto teor de COV e baixa durabilidade inaceitáveis para o mercado. Além disso, os consumidores também esperam que os efeitos da pintura da carroceria durem pelo menos 5 anos, o que exige que se leve em conta a durabilidade do acabamento da pintura.
Com a camada de laca transparente como camada protetora, a tinta colorida interna não precisa ser tão espessa quanto antes, bastando uma camada extremamente fina para fins decorativos. Absorventes de UV também são adicionados à camada de laca para proteger os pigmentos da camada transparente e do primer, aumentando significativamente a vida útil do primer e da tinta colorida.
A técnica de pintura é inicialmente cara e geralmente usada apenas em modelos de luxo. Além disso, a durabilidade do verniz era baixa, e ele logo descascava e exigia repintura. Na década seguinte, porém, a indústria automotiva e a indústria de tintas trabalharam para aprimorar a tecnologia de revestimento, não apenas reduzindo o custo, mas também desenvolvendo novos tratamentos de superfície que aumentaram drasticamente a vida útil do verniz.
A tecnologia de pintura cada vez mais surpreendente
A tendência de desenvolvimento do revestimento futuro é predominante. Alguns profissionais do setor acreditam na tecnologia sem pintura. Essa tecnologia já penetrou em nossas vidas, e desde o uso diário até os eletrodomésticos, ela já é utilizada. As carcaças adicionam a cor correspondente do pó metálico nanométrico no processo de moldagem por injeção, formando diretamente as carcaças com cores brilhantes e textura metálica, que dispensam a necessidade de pintura, reduzindo significativamente a poluição produzida pela pintura. Naturalmente, também é amplamente utilizada em automóveis, como acabamentos, grades, carcaças de retrovisores, etc.
Um princípio semelhante é utilizado no setor metalúrgico, o que significa que, no futuro, os materiais metálicos utilizados sem pintura já terão uma camada protetora ou mesmo uma camada de cor na fábrica. Essa tecnologia é atualmente utilizada nos setores aeroespacial e militar, mas ainda está longe de ser disponibilizada para uso civil e não é possível oferecer uma ampla gama de cores.
ResumoDe pincéis a pistolas e robôs, de tintas naturais de plantas a tintas químicas de alta tecnologia, da busca por eficiência à busca por qualidade e à busca pela saúde ambiental, a busca pela tecnologia de pintura na indústria automotiva não parou, e o nível de tecnologia está cada vez mais avançado. Os pintores que costumavam segurar pincéis e trabalhar em ambientes hostis não esperariam que a pintura automotiva de hoje fosse tão avançada e continuasse em desenvolvimento. O futuro será uma era mais ecológica, inteligente e eficiente.
Data de publicação: 20 de agosto de 2022
