Покрасочные роботы BORUNTE

‹ Назад

 

История промышленной покраски: хронология технологий и изобретений

 

Промышленная покраска эволюционировала от ручного труда к автоматизированным системам с высоким коэффициентом переноса краски, снижением отходов и летучих органических соединений (ЛОС); ключевые прорывы связаны с распылением, электростатикой и порошками, где рынок промышленных покрытий, по оценкам Grand View Research, достиг $107.11 млрд в 2022 году с прогнозируемым среднегодовым темпом роста около 4% [1][4].

 

1888–1910: Воздушное компрессорное распыление

 

В 1888 врач Аллен ДеВилбисс основал DeVilbiss Manufacturing, адаптировав медицинский атомайзер для лакокрасочных работ; его сын Томас А. ДеВилбисс запатентовал промышленные распылители (US 938,648, 1909), что сократило циклы окраски мебели и авто с недель до часов [5][6][7].

DeVilbiss стал стандартом 1910–1930-х для нитролаков,но страдал от оверспрея (перерасход 40–60%) и туманообразования, вызвав дебаты о безопасности рабочих [8][9].

 

1930–1950: Электростатика жидкими красками

 

Харольд П. Рансбург в Индианаполисе (1930-е) электризовал аэрозоль для экономии краски; Ransburg Electro-Coating запатентовала процессы №1/№2 (US2697411A, подача 1949, выдача 1954), где зарядка частиц и изделия повышала перенос до 90–98% без воздушного факела [10][11][12][13].

Технология распространилась в авто-и металлообработке 1950-х, Ransburg вышла на Европу/Японию; дальнейшие патенты (US2933414A, US2975755A) усовершенствовали распылители [15][16].

 

1940–1950-е: Ранние порошковые покрытия

 

Эрвин Геммер (ФРГ) изобрел флюидизованный слой (ванну с псевдоожижением) для нанесения термопластичных порошков на нагретые металлические детали. Патент на это изобретение был подан в Германии в мае 1953 г., а авторское свидетельство выдано в сентябре 1955 г. . Метод минимизировал использование растворителей и вошел в США к 1960-м [17].

Параллельно развивалось пламенное напыление порошков,но флюидизация дала стабильность для серийного производства [18][19].

 

1953: Безвоздушное распыление высокого давления (airless)

 

Йозеф Вагнер создал первый электрический airless-пистолет «Whisker»; компания Wagner SprayTech активно патентует насосы и сопла с 1950-х годов, ускоряя укрывистость вязких красок на больших поверхностях с меньшим туманом [20][21].

 

1960–1970-е: Электростатика для порошков и автоматизация

 

Питер де Ланге (Нидерланды), работая в компании Teodur, в 1960 году начал целенаправленные поиски экологичной замены растворителям, что привело его к идее электростатического нанесения порошковых красок. К 1962 году он создал первую декоративную термореактивную порошковую краску для электростатического распыления. SAMES (Франция) выпустила серийное оборудование; это снизило отходы до 5–10% и расширило применение покрытий [17][25][26].

К 1970-м электростатика и порошки интегрировались в конвейеры;

добавились износостойкие слои для турбин [27].

 

1980-е–наши дни: Роботизация, цифровизация и экологичность

 

Роботизированные линии (1980–1990-е) с роторными/электростатическими головками стали нормой в автоиндустрии, гарантируя большую точность, однородность и снижение отходов. Общий мировой рынок лакокрасочных материалов (включая архитектурные и промышленные) оценивался в $149+ млрд в 2022 году с фокусом на водные/низко-ЛОС системы [28].

 

На первый план выходит экологичность:использование порошковых покрытий (не содержащих растворителей), красок с низким содержанием ЛОС, систем рекуперации и рециклинга краски, а также продвижение устойчивых практик в производстве.

Ведущие компании:Ransburg (Binks), DeVilbiss, Wagner, SAMES.

 

Сравнительная таблица технологий покраски.

 

Техноло гия:	Air-spray (пневматическое)	Электро статика (жидкость)	Airless (безвоздушное)	Порошок (флюидизация)	Электро статика (порошок)
Год:	1909	1949/54	1953	1953/55	1962
Изобретатель/Компания:	Т. ДеВилбисс / DeVilbiss	Х. Рансбург / Ransburg	Й. Вагнер / Wagner	Э. Геммер	П. де Ланге / SAMES
Ключевой патент:	US938648	US2697411A	Ранние патенты J. Wagner (1950-е)	Патент Э. Геммера (ФРГ, 1955)	EP0038623 (роторный распылитель, 1981)
Перенос краски:	30–50% [6]	90–98% [10]	50–70% [22]	95%+ [17]	95–99% [31]

Список литературы

 

[1] Grand View Research. (2023). Industrial Coatings Market Size, Share & Trends Analysis Report. Grand View Research.

 

[2] Global Industrial Coatings Market Research Report. (2023).

 

[3] Fortune Business Insights. (2023). Industrial Coatings Market Size, Share | Forecast Report. Fortune Business Insights.

 

[4] Grandviewresearch.com. Industrial Coatings Market Size, Share, Growth Report, 2030. (2023). Grand View Research.

 

[5] История компании DeVilbiss.

 

[6] Atomizer. (около 1909 г.). National Museum of American History.

 

[7] SCRS presentation recounts evolution of the spray gun. (2023, 7 апреля). Repairer Driven News.

 

[8] Spatter! Workers' health and the spray machine debate. PubMed Central.

 

[9] The Evolution of Spray Guns: Innovative Automotive Painting.PFSSprayBooths.com.

 

[10] Патент US2697411A — Electrostatic spray coating apparatus. (1954). U.S. Patent and Trademark Office.

 

[11] Статья о компании Ransburg. (нет данных). Indy Encyclopedia.

 

[12] History and Explanation of the Electrostatic Painting Process. Bowles Electrostatic Painting.

 

[13] Ransburg Electro-Coating Corp. v. Nordson Corporation. Justia.

 

[15] Патент US2933414A — Electrostatic spray painting method. U.S. Patent and Trademark Office.

 

[16] Патент US2975755A — Electrostatic paint spray apparatu. U.S. Patent and Trademark Office.

 

[17] A History of Powder Coatings. (2021, 13 октября). PCI Magazine.

 

[18] The History and Evolution of the Powder Coating Industry. CoatingAI.com.

 

[19] The History of Powder Coating. Keystone Koating.

 

[20] История компании Wagner.

 

[21] Патенты Wagner Spray Tech Corporation. (разные годы). Justia Patents.

 

[22] Патент USD632762S1 — Airless paint sprayer. (2011). U.S. Patent and Trademark Office.

 

[23] Patents — Wagner Spray Tech.. Wagner Spray Tech.

 

[24] Design of a Double-Nozzle Air Spray Gun... (2020). Coatings, 10(5), 475.

 

[25] Powder Coatings Chemistry and Technology.

[26] What Is Powder Coating? Definition, Process, and Benefits... MS Metal Finishing.

 

[27] Conference Report: NIST-INDUSTRY WORKSHOP ON THERMAL SPRAY COATINGS RESEARCH. (1992, 20 июля). National Institute of Standards and Technology.

 

[28] ChemQuest. (2022). THE GLOBAL PAINT AND COATINGS INDUSTRY 2022 [Отчёт]. ChemQuest Group Inc.

 

[29] Патент US3842035A — Powder coating composition.. U.S. Patent and Trademark Office.

 

[30] Патент US5466736A — Electrostatic spray paint. . U.S. Patent and Trademark Office.

 

[31] Патент EP0038623 — A rotary type electrostatic spray painting device. (1981). European Patent Office.

 

[32] История порошковых красок. Rodex.

 

[33] The evolution of industrial painting over the years. (2023, 20 августа). Eurotherm Painting.

 

[34] Santos, C., et al. (2025). Navigating sustainability: challenges and opportunities in eco-friendly paint manufacturing... .