avtomobilski laki
Laki dobivajo nove naloge
V pripravi so laki, ki bodo hladili
karoserijo in prihranili precej energije
za pogon klimatskih naprav
Laki že varujejo avtomobil pred praskami, ne morejo pa ga še varovati
pred umazanijo, ker so laki z lotusovim efektom še premalo obstojni
Avtomobilski laki in premazi v
bodoče ne bodo dajali avtomobilski
površini le sijaja in jo varovali pred
zunanjimi vplivi, ampak bodo opravljali več dodatnih nalog. V pripravi
je na primer avtomobilski lak, ki naj
bi ga uporabljali predvsem pri električnih avtomobilih za zmanjševanje
temperature v potniškem prostoru.
Laki s tako imenovanim hladilnim
pigmentom (cool pigment) bodo
lahko zunanjo temperaturo karoserije
vozila zmanjšali do 20 stopinj Celzija,
kar pomeni, da se bo temperatura
v potniškem prostoru zmanjšala za
štiri stopinje Celzija. Poraba energije
za hlajenje vozila na električni pogon
se bo zaradi laka zmanjšala, kar bo
povečalo doseg teh avtomobilov.
Prvič je tak lak predstavila kemijska
družba BASF leta 2011 – z njim je
bil prebarvan konceptni avto Smart
forvision, ki je imel vgrajene tudi
sončne celice –, a bo trajalo še
nekaj časa, da bo novost primerna
za serijsko uporabo. Za zdaj jim še
Zaščitni laki ne smejo biti niti
pretrdi niti premehki. Če so pretrdi, postanejo hitro hrapavi in
razpokajo, če pa so premehki,
niso dovolj odporni priti praskam, kemikalijam in gorivu.
4
Mehanik in voznik • februar 2013
ne uspe povsem zadovoljivo enakomerno razporediti pigment v laku po
karoserijskem delu. Lakom podobne
so prevleke za steklo: tanek prosojni
film iz organskih polimerov odbija
infrardeče žarke in hladi notranjost
vozila.
Po trditvah proizvajalcev lakov
imajo veliko prihodnost avtomobilski
laki, ki bodo sposobni ustvarjati
posebne barvne efekte. Prav temu
področju posvečajo v tovarnah
avtomobilskih lakov veliko razvojno
pozornost. Iščejo nove pigmente in
materiale, s katerimi lahko dosežejo
posebne efekte.
Po drugi strani pa skušajo
zagotoviti lakom večjo odpornost
proti praskam, kakršne na primer
povzročajo krtače v avtomobilskih
pralnicah ali pesek. En del razvoja je
usmerjen v izdelavo lakov s čedalje
tršimi površinami, ki so odporne proti
praskam (ne pa seveda proti globo-
TONE MRAK
Foto BASF
kim poškodbam, kakršne lahko povzročijo pobalini že z avtomobilskim
ključem), drugi del pa v razvoj lakov,
pri katerih se med strjevanjem (sušenjem) tvori v njegovi masi posebna
struktura nanodelčkov, ki dolgotrajno
preprečujejo praske.
temperaturi okoli 140 stopinj Celzija.
Kljub zahtevnem postopku nanašanja ne bo treba prilagajati ali spreminjati lakirnih naprav, kakršne so
v uporabi zdaj. Prvi je začel serijsko
uporabljati ta lak Daimler pri nekaterih svojih modelih avtomobilov.
Zaščitni prozorni lak s strukturo
nanodelčkov je dobil v laboratorijih
BASF oznako iGloss. Standardni
avtomobilski prozorni zaščitni laki
so sestavljeni izključno iz organskih polimerov, ki imajo dolge in
razvejane verige molekul umetnih
materialov. Lak iGloss pa je hibriden
lak: ima od pet do deset odstotkov
anorganskega materiala, kakršen so
na primer zelo trdi in proti praskam
odporni silikatni nanodelčki; iz njih
se tvori grozd iz malo atomov, ki je
po laku homogeno in gosto razporejen kot mreža. Različni sestavni
deli laka so med seboj elastično
spojeni. Prav spajanje organskih in
anorganskih materialov je pri razvoju
tega laka predstavljalo največji izziv
(lak so razvijali pet let!), ker je bilo
treba doseči, da se anorganski deli
povsem homogeno razporedijo po
laku. Ta posebna nanostruktura laka
se tvori, če je v laku posebno trdilo
in čeje lak nanesen na površino
skupaj s posebnim katalizatorjem pri
Zaradi elastičnosti lak odskoči
v prvotno lego (do 90 odstotkov),
če ga na primer »upogne« krtača
v pralnici. Pri obstoječih lakih, ki
so bolj odporni proti praskam, je
ta možnost zgolj 70-odstotna. Pri
novem laku iGloss sicer tudi ostane
praska mikro velikosti, ki pa je zaradi manjše globine nevidna. Lak je
»odporen« proti praskama najmanj
deset let, zagotavljajo predstavniki
družbe BASF, ki trdijo, da ima tudi
večjo odpornost proti drugim vplivom (sonce, toplota, voda) in obdrži
sijaj dvakrat dlje kot drugi laki.
Veliko je bilo napovedi, da bodo
lahko pri lakih uporabili tako imenovan lotusov efekt – pojav, zaradi
katerega se na površini ne nabira
umazanija. Lake s takšno strukturo,
ki bi omogočala, da se lak sam čisti,
so sicer že razvili, vendar efekt ni
obstojen, ne deluje dalj časa, zato za
avtomobilske lake še ni uporaben.
Struktura laka še ni odporna proti
Končna
kontrola
lakov v
lakirnici:
prozorni
lak tvori
zgornjo
plast,
ki ščiti
avto pred
zunanjimi vplivi.
Zaščitni lak varuje pred praskami
Avtomobilski laki so
naneseni na površino v
štirih slojih, ki so skupaj debeli približno 100
mikrometrov.
• Prozoren lak ščiti pred
zunanjimi vplivi.
Prozoren lak
• Osnovni (bazni) lak
daje barvni odtenek.
Osnovni lak
• Polnilec izravna neravnine.
Polnilec
• Katodno lakiranje s
potapljanjem preprečuje
korozijo.
pni lak
Katodno poto
Lak se vrne v prvotno
stanje. Praske se pri laku
iGloss izravnajo do 90
odstotkov (pri drugih
zaščitnih lakih do 70
odstotkov).
Lak iGloss ima 90 do 95 odstotkov organskega materiala, ki daje laku elastičnost in prilagodljivost. V to organsko
matrico pa je dodanih pet do deset odstotkov anorganskega materiala, ki daje laku trdost in odpornost proti praskam.
Dodatek iz silikatnih nano delčkov se elastično poveze z organskim materialom in tvori nekakšno vzmetno površino.
Globina praske, ki jo na primer povzroči krtača, se zaradi vzmetnega učinka vrne do 90 odstotkov v prvotno stanje, zato
prask ni opaziti. Drugi laki imajo sposobnost elastičnega vračanja v prvotno stanje (instant reflow) do 70 odstotkov.
V prozornem laku iGloss
so anorganski silikatni
delčki položeni v elastično anorgansko polimerno matrico.
Krtače v pralnicah pritiskajo na prozorni lak in
se vdrejo vanj.
abraziji in vremenskim vplivom, zato
bo treba avtomobile še nekaj časa
prati tako kot doslej.
Veliko sprememb pričakujejo in
napovedujejo pri sami uporabi lakov.
Pri nanosu premazov in lakov porabijo v tovarnah avtomobilov veliko energije. Kar 70 odstotkov vse porabljene
energije pri sestavljanju avtomobilov
gre na račun zaščite in lakiranja
avtomobilskih delov. Napovedujejo,
da se bo ta energetski delež z novimi
laki oziroma izboljšanim integriranim
procesom nanosa lakov lahko zmanjšal za 20 odstotkov, kar bi tovarnam
prineslo velike prihranke.
Integriran proces pomeni, da so
posamezni procesi združeni. Zdaj
za obdelavo karoserije uporabljajo
15 različnih procesov: od čiščenja
Avtomobilski laki so izpostavljeni številnim škodljivim vplivom.
Največjo škodo povzročijo majhne
praske na prozornem zunanjem
laku, ki nastajajo predvsem pri
čiščenju avtomobilov. Razvoju teh
zaščitnih lakov namenjajo proizvajalci največ pozornosti.
Kakor hitro popusti pritisk, se začne lak vračati
v prvotno stanje.
karoserije in razmaščevanja do fosfatiranja in nanosov korozijske zaščite,
od predhodne obdelave karoserije
do katodnega potopnega lakiranja,
nanosa več vrst različnih lakov … Te
procesne korake skušajo skrajšati
in jih združiti. V laboratorijih jim to že
Laki bodo morali opravljati čedalje
več novih nalog. Laki s hladilnim
pigmentom na primer zmanjšujejo
temperaturo v potniškem prostoru.
Ko so jih predstavili prvič, so jim
dodali še sončne celice.
uspeva, preden pa jih bodo obvladali
v tovarnah, bo preteklo še nekaj časa.
S posebnimi laki premazano steKo bodo zreli za serijsko uporabo, se
klo odbija infrardeče žarke in hladi
bo v tovarnah avtomobilov skrajšal
čas, ki ga potrebujejo za obdelavo in površino.
lakiranje karoserij, manj škodljivi pa
bodo ti procesi tudi za okolje.
Končno podobo dobi pločevina avtomobila šele, ko se
zvrsti 15 postopkov obdelave. Posamezne postopke skušajo združiti, da bi prihranili pri času.
Pri izdelovanju avtomobilov porabijo največ energije za obdelavo karoserijske pločevine. Z integriranimi
procesi obdelave, ki so jih v laboratorijih že razvili, naj bi prihranili
precej energije.
Mehanik in voznik
5