Cuando ves un coche, probablemente lo primero que te llame la atención sea el color de la carrocería. Hoy en día, una pintura brillante y atractiva es uno de los estándares básicos en la fabricación de automóviles. Pero hace más de cien años, pintar un coche no era tarea fácil y el resultado era mucho menos estético que ahora. ¿Cómo evolucionó la pintura de los coches hasta el nivel actual? Surley te contará la historia del desarrollo de la tecnología de recubrimiento de pintura para automóviles.
Diez segundos para comprender el texto completo:
1,LacaOriginaria de China, Occidente la lideró tras la revolución industrial.
2. La pintura de base natural se seca lentamente, lo que afecta la eficiencia del proceso de fabricación de automóviles; DuPont inventó un secado rápido.pintura nitro.
3, pistolas pulverizadorasSustituye a los pinceles, proporcionando una película de pintura más uniforme.
4, De alquídico a acrílicoLa búsqueda de durabilidad y diversidad es constante.
5, Desde la "pulverización" hasta el "recubrimiento por inmersión"Con el baño de laca, la búsqueda continua de la calidad de la pintura llega ahora al fosfatado y la electrodeposición.
6, Reemplazo conpintura a base de aguaen aras de la protección del medio ambiente.
7. Ahora y en el futuro, la tecnología de la pintura se está volviendo cada vez más inimaginable,incluso sin pintura.
La función principal de la pintura es antienvejecimiento.
La mayoría de la gente percibe la función de la pintura como la de dar colores brillantes a los objetos, pero desde el punto de vista de la fabricación industrial, el color es en realidad una necesidad secundaria; la protección contra el óxido y el envejecimiento es el objetivo principal. Desde los primeros tiempos de la combinación de hierro y madera hasta las carrocerías blancas de metal puro de hoy en día, la carrocería del automóvil necesita pintura como capa protectora. Los desafíos a los que se enfrenta la capa de pintura son el desgaste natural causado por el sol, la arena y la lluvia, los daños físicos como raspaduras, rozaduras y colisiones, y la erosión causada por la sal y los excrementos de animales. Con la evolución de la tecnología de pintura, el proceso está desarrollando gradualmente recubrimientos cada vez más eficientes, duraderos y estéticos para la carrocería, que permiten afrontar mejor estos desafíos.
Laca de China
La laca tiene una larga historia y, lamentablemente, China ostentaba el liderazgo en su tecnología antes de la Revolución Industrial. Su uso se remonta al Neolítico, y tras el período de los Reinos Combatientes, los artesanos utilizaban aceite de tung, extraído de las semillas del árbol, y añadían laca natural cruda para elaborar pinturas, si bien en aquella época la laca era un artículo de lujo reservado a la nobleza. Tras el establecimiento de la dinastía Ming, Zhu Yuanzhang impulsó la creación de una industria estatal de laca, lo que propició un rápido desarrollo de la tecnología pictórica. La primera obra china sobre este tema, "El Libro de la Pintura", fue compilada por Huang Cheng, un artesano de laca de la dinastía Ming. Gracias al desarrollo técnico y al comercio interno y externo, la laca se consolidó como un sistema artesanal maduro durante la dinastía Ming.
La pintura de aceite de tung más sofisticada de la dinastía Ming fue clave para la construcción naval. El erudito español del siglo XVI, Mendoza, mencionó en su "Historia del Imperio de la Gran China" que los barcos chinos recubiertos con aceite de tung tenían el doble de vida útil que los barcos europeos.
A mediados del siglo XVIII, Europa finalmente logró dominar la tecnología de la pintura con aceite de tung, y la industria europea de la pintura fue tomando forma gradualmente. El aceite de tung, además de usarse para la laca, también era una materia prima importante para otras industrias, todavía monopolizadas por China, y se convirtió en una materia prima industrial importante para las dos revoluciones industriales hasta principios del siglo XX, cuando los árboles de tung trasplantados en América del Norte y del Sur se desarrollaron, rompiendo el monopolio chino de las materias primas.
El secado ya no tarda hasta 50 días.
A principios del siglo XX, los automóviles todavía se fabricaban utilizando pinturas de base natural, como el aceite de linaza, como aglutinante.
Incluso Ford, pionera en la producción en cadena de automóviles, utilizaba casi exclusivamente pintura negra japonesa para acelerar la fabricación, ya que se seca más rápido. Sin embargo, al fin y al cabo, sigue siendo una pintura con base de material natural, y la capa de pintura aún necesita más de una semana para secarse.
En la década de 1920, DuPont trabajó en una pintura de nitrocelulosa de secado rápido (también conocida como pintura de nitrocelulosa) que hizo sonreír a los fabricantes de automóviles, ya que no tenían que trabajar más en coches con ciclos de pintura tan largos.
Para 1921, DuPont ya era líder en la fabricación de películas cinematográficas de nitrato, ya que se volcó a productos no explosivos a base de nitrocelulosa para absorber la enorme capacidad de las instalaciones que había construido durante la guerra. Una calurosa tarde de viernes de julio de 1921, un trabajador de una planta de películas de DuPont dejó un barril de fibra de algodón nitrato en el muelle antes de irse. Cuando lo abrió de nuevo el lunes por la mañana, descubrió que el cubo se había convertido en un líquido transparente y viscoso que más tarde se convertiría en la base de la pintura de nitrocelulosa. En 1924, DuPont desarrolló la pintura de nitrocelulosa DUCO, utilizando nitrocelulosa como materia prima principal y añadiéndole resinas sintéticas, plastificantes, disolventes y diluyentes para mezclarla. La mayor ventaja de la pintura de nitrocelulosa es que se seca rápidamente; en comparación con la pintura de base natural, que tarda una semana o incluso varias semanas en secarse, la pintura de nitrocelulosa solo tarda 2 horas en secarse, lo que aumenta considerablemente la velocidad de pintura. En 1924, casi todas las líneas de producción de General Motors utilizaban pintura de nitrocelulosa Duco.
Naturalmente, la pintura de nitrocelulosa tiene sus inconvenientes. Si se aplica en un ambiente húmedo, la película se blanquea fácilmente y pierde su brillo. La superficie pintada tiene poca resistencia a la corrosión por disolventes derivados del petróleo, como la gasolina, que pueden dañarla, y el gas que se derrama durante el repostaje puede acelerar el deterioro de la pintura circundante.
Sustitución de pinceles por pistolas pulverizadoras para solucionar las capas de pintura irregulares.
Además de las características de la pintura en sí, el método de aplicación es fundamental para la resistencia y durabilidad de la superficie pintada. El uso de pistolas pulverizadoras supuso un hito importante en la historia de la tecnología de la pintura. La pistola pulverizadora se introdujo por completo en el sector de la pintura industrial en 1923 y en la industria automotriz en 1924.
La familia DeVilbiss fundó así DeVilbiss, una empresa de renombre mundial especializada en tecnología de atomización. Posteriormente, nació Tom DeVilbiss, hijo de Alan DeVilbiss. Tom DeVilbiss, hijo del Dr. Alan DeVilbiss, llevó la invención de su padre más allá del ámbito médico. DeVilbiss transformó el atomizador original en una pistola pulverizadora para la aplicación de pintura.
En el sector de la pintura industrial, las brochas están quedando rápidamente obsoletas frente a las pistolas pulverizadoras. DeVilbiss lleva más de 100 años trabajando en el campo de la atomización y actualmente es líder en pistolas pulverizadoras industriales y atomizadores médicos.
De alquídico a acrílico, más duradero y resistente.
En la década de 1930, se introdujo en el proceso de pintura automotriz la pintura de esmalte de resina alquídica, también conocida como pintura de esmalte alquídica. Las partes metálicas de la carrocería se rociaban con este tipo de pintura y luego se secaban en un horno para formar una película de pintura muy duradera. En comparación con las pinturas de nitrocelulosa, las pinturas de esmalte alquídicas son más rápidas de aplicar, requiriendo solo de 2 a 3 pasos, frente a los 3 o 4 pasos que requieren las pinturas de nitrocelulosa. Las pinturas de esmalte no solo secan rápidamente, sino que también son resistentes a disolventes como la gasolina.
La desventaja de los esmaltes alquídicos, sin embargo, es que son sensibles a la luz solar. Bajo la luz del sol, la película de pintura se oxida rápidamente y el color se desvanece y se vuelve opaco; a veces, este proceso puede ocurrir en tan solo unos meses. A pesar de sus desventajas, las resinas alquídicas no se han eliminado por completo y siguen siendo una parte importante de la tecnología de recubrimientos actual. Las pinturas acrílicas termoplásticas aparecieron en la década de 1940, mejorando notablemente la decoración y la durabilidad del acabado, y en 1955, General Motors comenzó a pintar automóviles con una nueva resina acrílica. La reología de esta pintura era única y requería pulverización con un bajo contenido de sólidos, lo que implicaba múltiples capas. Esta característica, aparentemente desventajosa, resultó ser una ventaja en su momento, ya que permitía la inclusión de partículas metálicas en el recubrimiento. El barniz acrílico se pulverizaba con una viscosidad inicial muy baja, lo que permitía que las partículas metálicas se aplanaran para formar una capa reflectante, y luego la viscosidad aumentaba rápidamente para mantenerlas en su lugar. Así nació la pintura metálica.
Cabe destacar que durante este periodo se produjo un avance significativo en la tecnología de la pintura acrílica en Europa. Esto se debió a las restricciones impuestas a los países del Eje europeo tras la Segunda Guerra Mundial, que limitaban el uso de ciertos materiales químicos en la industria manufacturera, como la nitrocelulosa, materia prima necesaria para la pintura de nitrocelulosa, que podía utilizarse para fabricar explosivos. Ante esta restricción, las empresas de estos países comenzaron a centrarse en la tecnología de la pintura esmaltada, desarrollando un sistema de pintura de uretano acrílico. Cuando las pinturas europeas llegaron a Estados Unidos en 1980, los sistemas de pintura automotriz estadounidenses estaban muy lejos de sus competidores europeos.
Proceso automatizado de fosfatado y electroforesis para la búsqueda de una calidad de pintura avanzada.
Las dos décadas posteriores a la Segunda Guerra Mundial marcaron un aumento en la calidad de los recubrimientos para carrocerías. En aquella época en Estados Unidos, además de ser un medio de transporte, los automóviles también tenían el atributo de mejorar el estatus social, por lo que los propietarios querían que sus coches tuvieran una apariencia más elegante, lo que requería una pintura más brillante y de colores más atractivos.
A partir de 1947, las compañías automovilísticas comenzaron a fosfatizar las superficies metálicas antes de pintarlas, como una forma de mejorar la adherencia y la resistencia a la corrosión de la pintura. También se cambió la imprimación, pasando de la aplicación por pulverización al recubrimiento por inmersión, lo que significa que las piezas de la carrocería se sumergen en un baño de pintura, logrando así una aplicación más uniforme y un recubrimiento más completo, lo que permite pintar incluso zonas de difícil acceso, como cavidades.
En la década de 1950, las compañías automovilísticas descubrieron que, aunque se utilizaba el método de recubrimiento por inmersión, una parte de la pintura se desprendía durante el proceso posterior con disolventes, lo que reducía la eficacia de la protección contra la corrosión. Para solucionar este problema, en 1957, Ford se asoció con PPG bajo la dirección del Dr. George Brewer. Bajo la dirección del Dr. Brewer, Ford y PPG desarrollaron el método de recubrimiento por electrodeposición que se utiliza actualmente.
En 1961, Ford estableció el primer taller de pintura electroforética anódica del mundo. Sin embargo, la tecnología inicial presentaba fallos, por lo que en 1973 PPG introdujo un sistema de recubrimiento electroforético catódico superior y los recubrimientos correspondientes.
Pintura duradera y hermosa para reducir la contaminación con pintura a base de agua
Entre mediados y finales de los años 70, la creciente conciencia sobre el ahorro energético y la protección del medio ambiente, impulsada por la crisis del petróleo, tuvo un gran impacto en la industria de la pintura. En los años 80, varios países promulgaron nuevas regulaciones sobre compuestos orgánicos volátiles (COV), lo que hizo que las pinturas acrílicas con alto contenido de COV y poca durabilidad fueran inaceptables para el mercado. Además, los consumidores esperan que la pintura para carrocería tenga una duración mínima de 5 años, lo que exige mejorar la durabilidad del acabado.
Gracias a la capa protectora de laca transparente, la pintura de color interior no necesita ser tan gruesa como antes; basta con una capa extremadamente fina para fines decorativos. Además, se añaden absorbentes de rayos UV a la capa de laca para proteger los pigmentos de la capa transparente y la imprimación, lo que aumenta significativamente la vida útil de ambas.
La técnica de pintura resultaba costosa inicialmente y generalmente se utilizaba solo en modelos de alta gama. Además, la durabilidad de la capa transparente era deficiente, ya que se descascarillaba con facilidad y requería repintado. Sin embargo, en la década siguiente, la industria automotriz y la de la pintura trabajaron para mejorar la tecnología de recubrimiento, no solo reduciendo el costo, sino también desarrollando nuevos tratamientos superficiales que prolongaron considerablemente la vida útil de la capa transparente.
La tecnología de pintura cada vez más asombrosa
En cuanto a la tendencia actual en el desarrollo de recubrimientos, algunos expertos del sector creen que la tecnología sin pintura es la clave. Esta tecnología ya se ha integrado en nuestra vida cotidiana, y las carcasas de electrodomésticos y otros objetos ya la utilizan. Durante el proceso de moldeo por inyección, se añade polvo metálico a nanoescala del color correspondiente a las carcasas, lo que da como resultado carcasas con colores brillantes y textura metálica, eliminando la necesidad de pintura y reduciendo considerablemente la contaminación ambiental. Naturalmente, también se utiliza ampliamente en automóviles, por ejemplo, en molduras, parrillas y carcasas de retrovisores.
Un principio similar se aplica en el sector metalúrgico, lo que significa que, en el futuro, los materiales metálicos que se utilicen sin pintar ya contarán con una capa protectora o incluso una capa de color aplicada en fábrica. Esta tecnología se utiliza actualmente en los sectores aeroespacial y militar, pero aún está lejos de estar disponible para uso civil y no permite ofrecer una amplia gama de colores.
ResumenDesde pinceles hasta pistolas y robots, desde pinturas naturales a pinturas químicas de alta tecnología, desde la búsqueda de la eficiencia hasta la búsqueda de la calidad y la protección del medio ambiente, la búsqueda de la tecnología de pintura en la industria automotriz no se ha detenido, y el nivel tecnológico es cada vez mayor. Los pintores que solían trabajar con pinceles en condiciones extremas no se imaginan que la pintura para automóviles actual sea tan avanzada y siga desarrollándose. El futuro será una era más ecológica, inteligente y eficiente.
Fecha de publicación: 20 de agosto de 2022
