История развития промышленности нашей страны непосредственно связана с развитием машиностроительной отрасли. Начало XX столетия в мировом масштабе было одновременно обозначено как начало широкомасштабного развития создания и модернизации автомобилей.
Одним из всемирно известных основателей автомобилестроения был Генрих Форд. Продолжая использование покраски своих автомобилей, он подобно как в каретах, наносил краски в 22 этапа. Все это занимало около 40 дней, что в свою очередь сильно тормозило скорость производства с учетом большого спроса на автомобили Форд. На данном этапе выпускались машины разных цветов. Впоследствии Генрих, с учетом больших заказов именно на модель «Т» переходит исключительно на черный цвет. При использовании черного пигмента краска быстро сохла, что давало возможность увеличить скорость производства в несколько раз.
Как известно, первым созданным легковым автомобилем в Советском Союзе стал «Нами» (1925г.). За несколько лет всего было выпущено около 512 машин данной модели. Дальнейшая история производства автомобилей характеризуется стремительным развитием инженерной мысли. При этом для последующих автомобилей характерным становится не только усовершенствование технических сторон, но и происходящими изменениями в дизайнерском оформлении кузовов автомобилей. К примеру, в ночь с 8 на 9 декабря 1946 года вышел из конвейера первый серийный автомобиль «Москвич» модели 400-420 уже обладавшим неплохими того времени техническими характеристиками и особым подходом в оформлении «внешнего вида» данной модели.
Важной ступенью развития автомобилестроения становится окрашивание определенных «люксовых» моделей «Москвича 2140» «металликом», при этом использовалась двухкомпонентная эмаль – «металлик». В СССР цвет «металлик» появился в середине 1970-х. И уже в 1978 году впервые их цеха выходит Москвич, окрашенный «металликом». При этом стоит заметить, что рефлексная однокомпонентная созданная на нитроцеллюлозной основе краска получила свое использование еще в 1930-е года прошлого столетия.
Можно отметить несколько этапов модернизации покраски автомобилей на протяжении XX ст. В 20-е годы была изобретена нитроцеллюлозная краска. Данная окрасочная система имела достаточное количество цветов, кроме этого использовались покрасочные пистолеты. Основной причиной такого предназначения стал глянец и достаточно эффектный зеркальный отблеск покрытия. В то же время она имела слабую устойчивость к воздействию окружающей природной среды.
Покрытие получалось нестойким: его хватало всего лишь на 3-5 лет. Поэтому в промышленности от окрашивания автомобильных кузовов нитрокраской постепенно отказались, хотя автолюбители все еще используют этот вид краски в домашних условиях [3].
В 30-е и 40-е годы была разработана и прошла тестирование алкидная система окраски автомобилей. В истории это был первый полимер, который разработан для лакокрасочного покрытия. Данный синтез был создан благодаря использованию трех мономеров (линолевой кислоты, глицерина и ангидридфталиевой кислоты). Важным стало то, что данный способ давал возможность объединения натуральных и синтетических продуктов. Алкидная краска для авто имеет следующие достоинства: хорошая полимеризация; невысокая стоимость; прекрасные защитные свойства, стойкость к воздействию агрессивных сред в том числе; простота использования. Преимущество этой лакокрасочной продукции в ее особом глубоком защитном покрытии. Она представляет собой полиуретановую сетку, одновременно влияющую на основные свойства плёнки. Поэтому она прочная, но при этом обладает эластичной структурой. Недостаток той краски для авто вытекает из ее достоинств. Поскольку полимеризация происходит достаточно быстро, краска очень активно сохнет, в результате чего на ее поверхности появляется тонкий слой пленка, который препятствует равномерному и постепенному высыханию [4].
И как было отмечено выше, в 70-х, 80-х годах появляется двухслойное покрытие (база + лак) и водорастворимые краски. Работа над улучшением качества покрытия кузова автомобиля была обусловлена требованием потребителей увеличить эксплуатацию кузова без покраски к пяти годам. При таком методе наносился базовый слой, который являлся пигментным и соответственно давал основной цвет. После этого первый, базовый слой покрывался защитным прозрачным лаком. В этот же период, в связи с увеличением требований экологичности красок появляются краски на водной основе. Впервые краска на водной основе была презентована на автозаводе в Германии в 1980-х годах.
В 90-х годах происходит поворот в сторону использования так называемых порошковых покрытий. И опять-таки появление данного метода было повязано с возникновением новых законов ограничивающих использование летучих веществ в краске и способе ее распыления. Порошок, который содержит полимер и пигмент наносится на поверхность без помощи жидкости. Порошок помещаться в контейнер с электрическим зарядом. Контейнер прикрепляется к распылителю. Одновременно с этим заряд также подается и на деталь, которая окрашивается. Вследствие чего частицы с зарядом во время распыления плотно притягиваются к металлическим деталям. После этого окрашенные детали выдерживают при высокой температуре, вследствие чего порошок плавится и формирует ровную защитную плёнку. Важным преимуществом данного метода порошковым составом есть отсутствие загрязнения среды в процессе нанесения [1, с. 87].
На современном этапе процесс окраски автомобилей максимально стандартизирован. В сравнении с прошлым краска наносится роботизированными распылителями. Кроме этого весь процесс высыхания занимает всего несколько часов.
Что же касается меламинмонакриловой краски, то это специально созданная краска, которою можно отнести к разделу синтетических. Ей не требуется кислород, для возникновения химических реакций и полимеризации. Даже отвердитель можно не использовать при работе с данной краской. При условии, если машина была окрашена с алкидной основой, указанный лакокрасочный материал может устранить основные недостатки, которые остались от предыдущей плёнки.
Каждый год на рынке появляется примерно 1000 новых цветов, при этом банк данных за последние 30 лет содержит 25000-40000 цветов. Широко применяются пигменты, которые придают определенные «эффекты» краске: чешуйки, слюдяные чешуйки и т.д. Практические возможности дизайна цвета стали неограниченными [5, с. 320].
Следует обратить внимание на то, что толщина современных плёнок ЛКП меньше чем 25 лет назад. В то же время защита от коррозии, сохранение первоначального цвета и блеска примерно в 2 раза выше. Этому способствует покрытие методом катодного электроосаждения и состоящая из двух слоев система нанесения ЛКП.
Среди современных видов покрытия и красок необходимо выделить матовое покрытие, которые бывает черным или серым. Иногда это больше сатиновый цвет, чем матовый. Матового лакокрасочного покрытия можно достичь несколькими способами, но в большинстве случаев это достигается содержанием ПВХ в краске или наличием специальной добавки в лак, дающей матовый эффект. Эта краска требует особого ухода, отличающегося от обслуживания обычного глянцевого покрытия.
Ксиралик является достаточно новым пигментов, который используется в современных автомобильных красках. Был разработан исследователям в компании Японии. Этот пигмент характеризуется своим искрящимся эффектом. Ксиралик сделан из пластинок оксида алюминия, покрытых оксидом титана, который дает сильный эффект блеска с отличным мерцающим поведениям.
Пигмент «хамелеон» используется в окрасочных системах при окраске автомобилей. Краска с этим пигментом меняет цвет в зависимости от ресурса света и угла обзора. Эффект достигается отражением и преломлением света от окрашенной поверхности. Краска содержит маленькие тонкие синтетические пластинки, сделанные из алюминия, покрытого фторидом магния, внедрённого в полупрозрачный хром.
Также в последнее время получают распространение лаки, которые стойкие к царапинам. Одна из концепций для получения лака стойкого к царапинам базируется на внедрении твердых нано частиц в гибкую матрицу полимера. Самовосстановление может быть достигнуто применением полимеров с «памятью» форма, которая активируется воздействием температуры и влажности или УФ – излучением. Как пример можно привести использование в составе лакокрасочных материалов специальной монтмориллонитовой глины, которая имеет способность сильно разбухать под воздействием влаги.
Современный процесс получения качественного лакокрасочного покрытия предполагает определенный порядок работ. Это: приготовление лакокрасочных покрытий и сама подготовка к процессу окраски. Далее следует грунтовка, шпаклевка. После этого приступают к шлифованию грунтованных поверхностей. Следующим этапом становится нанесение противошумных мастик с противокоррозийным эффектом. И только после этого наносят первый слои эмали с обязательной сушилкой каждого слоя и проводят анализ качества окраски самого автомобиля. Таким образом даже на современном этапе при ремонте автомобилей процесс окраски достигает около 10% всех затрат времени и ресурсов.
Свойством современных красок и материалов является то, что часто они не требуют специфического оборудования. Но одновременно с этим их применение значительно снижает выброс в воздух органических летучих соединений и соответственно уменьшает вред, который наносится здоровью. Но все-таки, по данным МАДИ, при хранении, техническом обслуживании и ремонте одного маршрутного автобуса большой вместимости ежегодно образуется: около 122 кг выбросов в атмосферу, в том числе 72% на стоянке и 17% при окраске.
Как видим, существует несколько основных разновидностей краски для автомобилей: краска, в составе которой присутствует алкидная составляющая, меламинмоноакриловая краска, с особым составом, лакокрасочной вещество на основе акриловых примесей и др. Одновременно с этим практически все виды автомобильных красок состоят из одних и тех составных: растворителя, пигмента, связующего вещества [2, с. 58].
