Teollinen metallipinnoitus on pintakäsittelytapana pitkäaikaista suojaa tarvitseville metallipinnoille kehitetty. Nimensä mukaisesti tekniikka on tarkoitettu metallien pinnoittamiseen ja itse pinnoite voi olla itsekin metallia tai se voi olla pintakäsittelytuote, joka sisältää metallia.

Metallipinnoitus on tuotteen viimeistelytapa. Menetelmässä pyritään aikaansaamaan kustannustehokkaita ratkaisuja suojaamaan metallien kulumista. Pinnoituksella pyritään saamaan huoltomaalauksen tarve mahdollisimman vähäiseksi pintakäsittelyn pitkäikäisyyden ja kestävyyden avulla. Muita tavoitteita voivat kohteesta riippuen olla kitkan pienentäminen eli kappaleen liukuvuuden tehostaminen, hyvä kestävyys kemiallisia tuotteita, kuten liuottimia kohtaan ja tehostunut sähkön tai lämmön tuottaminen ollessaan kontaktissa toisen pinnan kanssa. Toisinaan pinnoituksenkin tavoitteet voivat olla visuaalisia esimerkiksi kromauksessa, jossa halutaan näyttävää ulkoasua metallipinnoituksen avulla.

Kastopinnoitusmenetelmä ja galvanointi

Pitkään käytetty ja hyväksi todettu menetelmä metallipinnoituksessa on kastopinnoitus. Korroosiolle eli ruostumiselle altistuva metallipinta saadaan tällä menetelmällä käsiteltyä pintakerroksella, joka suojaa kestävästi korroosiolta. Kastaminen tapahtuu upottamalla käsiteltävä kappale altaaseen joko osina tai koottuna. Monimutkaiset muodot eivät haittaa upotuksessa, kun koko kappale upotetaan nesteeseen ja pinnoitusaine leviää kaikkialle kappaleeseen. Yleinen hyödyntämistapa on tehdä teräksen sähkösinkitys eli galvanointi upotusmenetelmällä. Kappale upotetaan sinkkisuolaliuokseen ja tasavirtalähteen avulla johdetaan sähköä liuokseen, joka saa aikaan galvanointireaktion. Sinkki liukunee ja eriytyy liuoksesta ja kulkeutuu teräksen pinnalle muodostaen kalvon. Käsiteltäviä kappaleita voidaan upottaa koukussa roikkuen yksitellen, tai pienten esineiden kohdalla, esimerkiksi ruuvit ja mutterit, voidaan tuotteet laittaa koriin ja upottaa kerralla isompi määrä käsiteltäviä tuotteita.

Menetelmässä teräskappaleen pinnalle muodostuu suojaava kerros sinkkiä. Suojaava ominaisuus pohjautuu korroosion erilaiseen vaikutukseen eri materiaaleissa. Korroosionestoa voidaan sinkityksen jälkeen vielä vahvistaa maalaamalla käsiteltävä tuote.

Metalliruiskutus

Nimensä mukaisesti metalliruiskutusmenetelmässä käytetään ruiskua, joka levittää metallia metallin päälle suojakalvoksi. Käytännössä kyse on hienojakoisista metallihiukkasista, jotka sulatetaan ja levitetään tämän jälkeen kappaleeseen. Hiukkasseoksen koostumus voidaan määritellä tarpeen mukaan ja sekoittaa ennen sulatusta, jolloin voidaan erilaisiin tarpeisiin saada lisää iskukovuutta kestävä pinta tai vaihtoehtoisesti kulutuskestävyyttä lisäävä pinta. Menetelmä on erittäin hyvin soveltuva koneiden ja niiden osien korjauskäsittelyssä. Esimerkiksi vanhoista auton osista saadaan kunnostettua ja restauroitua lähes uuden veroisia varaosia metalliruiskutuksella. Käytännössä kuumaan liekkiin syötetään haluttua hiukkasseosmetallia ohuena tiiviinä lankana. Liekki levittää sulaneen metallin käsiteltävän kappaleen pinnalle. Sula metalli tarttuu lujasti päällystettävän kappaleen puhdistettuun pintakerrokseen.

Sähkökemiallinen pinnoitus

Metallipinnoitus nikkelillä tai kromilla on mahdollista tehdä sähkökemiallisen reaktion avulla. Nikkelöinti ja kromaus ovat tavallisimpia menetelmiä, mutta myös kuparipäällystystä ja sinkitystä voidaan tehdä sähkökemiallisena pinnoituksena. Tässä pinnoitusmenetelmässä on mahdollista tehdä hyvin ohut pinnoitus. Paksuus mitataan mikrometreissä, jolloin tuotteen ulkoiset mitat eivät tällä pinnoitusmenetelmällä käytännössä muutu juuri lainkaan.

Sähkökemiallisessa pinnoituksessa on lukuisia erilaisia työvaiheita. Esikäsittelyssä on tärkeää poistaa kaikki epäpuhtaudet ja suorittaa rasvanpoisto. Koska menetelmä perustuu sähkön käyttöön, käsiteltävä kappale on tehtävä sähköisesti aktiiviseksi tai passiiviseksi riippuen käytettävästä pinnoitteesta. Kun kappale lopulta upotetaan pinnoitusta varten, saostuu metallipinnoite kappaleeseen sähkövirran avulla. Pinnoitteita voidaan tehdä useita kerroksia, käyttäen eri kerroksissa eri metalleja, jotta saavutetaan halutut ominaisuudet lopputuotteelle.

Kromipinnoite eli kromaus

Kromia käytetään sen näyttävyyden vuoksi. Esimerkiksi Helsingin Sanomien koeajossa ollut Nissan Juke -merkkinen auto on saanut keulaan kromatun tavaramerkkikoristeen, joka lisää auton mahtipontisuutta.

Kromauksen eli kromista muodostuvan pinnoitteen tuntevat käytännössä kaikki. Kromattu pinta on suosittua näyttävissä metallikohteissa, kuten erikoisajoneuvoissa. Kromaus antaa myös erinomaista suojaa ja kestävyyttä sekä toimii hyvin kirkkaana ja heijastavana pintana. Kovan pinnan aikaansaamiseksi on pohjana käytettävä lujaa ja jäykkää rakennetta. Kromikerros itsessään on hauras, mutta sopivan metallin päällysteenä siitä tulee luja ja näyttävä. Teräs on yleinen pohjamateriaali, jota kromataan, mutta myös kuparia ja alumiinia voi kromata. Tietyt valurautamateriaalit sisältävät liikaa piitä kromauksen onnistumisen kannalta, mutta hienograafiset valurautamateriaalit soveltuvat hyvin kromaukseen. Valmis kromipinta kestää kemikaaleja erinomaisesti. Vain tietyt hapot, kuten suolahappo ja rikkihappo, syövyttävät kromipinnan.

Metallipinnoitus on erinomainen pintakäsittelytapa teollisuudessa. Sovellutuksia metallipinnoitukselle löytyy paljon ja pitkäikäisyyden ansiosta tekniikka säästää ympäristöä lisäämällä erilaisten tuotteiden käyttöikää.