Kovapinnoitus

Kovapinnoituksen avulla erilaisiin pintoihin – esimerkiksi tiivistyspintoihin, vierintäpintoihin tai liukupintoihin - saadaan kulutuskestävyyttä. Kovapinnoitusmenetelmiä on useita ja pinnoitus voidaan tehdä eri tavoin.

Kovapinnoitteet pidentävät koneenosien elinkaarta huomattavasti: vähentää huollon tarvetta ja pidentää käyttöikää. Elinkaaren moninkertaistuminen vaikuttaa merkittävästi kustannuksiin.

Kovapinnoitteet vähentävät kulumista. Niiden avulla voidaan estää korroosioita tai suojata lämpörasitukselta. Kovapinnoitteella voidaan myös muuttaa kappaleen sähköisiä ominaisuuksia.

Teollisuusyrityksille kovapinnoitteiden avulla saavutettavilla käyttöiän ja huoltovälien pidentymisillä, siis huomattavilla kustannussäästöillä, on suuri merkitys. Kovapinnoitteita voidaan käyttää monilla teollisuuden aloilla, erilaisiin kohteisiin ja kappaleisiin.

Pinnoittaminen – terminen ruiskutus

Kovapinnoitteita voidaan valmistaa termisen pinnoittamisen menetelmillä. Esimerkiksi valokaariruiskutuksella, liekkiruiskutuksella tai HVOF-ruiskutuksella valmistetaan kovapinnoitteita.

Termisellä ruiskutuksella pinnoitetaan eri materiaaleista valmistettuja kohteita. Pinnoitevaihtoehtoja on useita erilaisiin käyttötarkoituksiin ja- kohteisiin: metalleja, keraameja, muovia ja näiden yhdistemiä. Pinnoitteilla vaikutetaan korroosion- tai kulumisenestoon, kitkaan (lisäys tai vähennys), sähkönjohtavuuteen tai -eristykseen tai lämmöneristykseen. Pinnoitteiden avulla voidaan myös korjata kuluneita tai väärin koneistettuja osia.

Pinnoitemateriaalit vaihtelevat – samoin pinnoitteen paksuudet. Pinnoitteen paksuus riippuu pinnoitteen kovuudesta. Kovimmat pinnoitteet ovat hyvin ohuita, enintään 500-600 µm. Termisen ruiskutuksen menetelmät ovat kylmäpinnoitusmenetelmiä: yleensä pinnoitettavan kappaleen lämpötila ei nouse 150…200°C korkeammaksi. Koska pinnoitettavan kappaleen lämpötila ei nouse yli tuon lämpötilan, vältetään sen muodon- ja aineenmuutokset.

Termisessä pinnoituksessa pinnoiteaineen tarttuminen kappaleeseen on osittain mekaanista, mikä vaikuttaa menetelmän käyttöön ja asettaa käytölle joitain rajoituksia.

Pinnoiteaineista yleisimpiä ovat volframi- ja kromikarbidipinnoitteet. Termistä ruiskutusta käytetään useilla teollisuudenaloilla eri kohteisiin: sen avulla voidaan pidentää koneiden ja laitteiden käyttöikää ja vähentää huollon tarvetta.

Karbidipinnoitus – HVOF-menetelmä

HVOF (High Velocity Oxygen Fuel, suurnopeusliekkiruiskutus) sopii parhaiten volframikarbidi- ja kromikarbidipinnoitteiden valmistamiseen ja se onkin pääasiallisin karbidipinnoitteiden valmistusmenetelmä. HVOF-menetelmällä saavutetaan tosin paras mahdollinen pinnoitteen tiiveys sekä tartuntalujuus mitä tahansa metallista pinnoitetta valmistettaessa.

HVOF-pinnoituksessa hienojakoinen pinnoitejauhe (esimerkiksi volframi- ja kromikarbidiseos, haponkestävä teräs, kromiteräs, kupari, alumiinipronssi tai jokin muu erikoisseos) syötetään aksiaalisesti liekkiin, jolloin saavutetaan pinnoitejauhepartikkeleille sopiva suatila ja erittäin suuri nopeus (suurnopeusliekkiruiskutus).

Volframikarbidi ja kromikarbidi

Volframikarbidi on tutkituin ja käytetyin kovametalli ja se sitoutetaan yleensä kobolttiin. Kobolttimatriisiin sitoutetut volframikarbidit olivat enismmäisiä kaupallisia kovametalleja. Koboltin lisäksi käytetään myös kobolttikromi- ja nikkelimatriiseja. Koska volframikarbidipinnoituksella saadaan aikaan paremmat mekaaniset ominaisuudet, se on syrjäyttänyt galvaanisen kromipinnoituksen. Volframikarbidipinnoitus on myös ympäristöystävällisempi pinnoitusmuoto.

Myös kromikarbidi on laajasti käytetty pinnoite. Sen sidosmetallina käytetään yleensä nikkelikromia. Kromikarbidin korroosionkestävyys on erinomainen ja kulutuksenkestävyyskin on hyvä jopa korkeissakin käyttölämpötiloissa.

Karbidipinnoitteet ovat pitkäikäisiä.

Ota yhteyttä!

Virtasen Koneistamo Oy on termisten pinnoitusmenetelmien ja metalliruiskutuksen asiantuntija.

Virtasen Koneistamo Oy
Salorankatu 8
24240 SALO

Jukka Koivunen
Toimitusjohtaja
040 729 5795
jukka.koivunen@virtasenkoneistamo.fi

www.virtasenkoneistamo.fi