Kovapinnoitteen

Kovapinnoite on päällyste, jonka tarkoituksena on parantaa perusmateriaalin kulutuskestävyyttä, lämpötilankestävyyttä sekä kemiallista kestävyyttä. Kovapinnoitteet ovat yleisiä erityisesti teräksisissä ja alumiinisissa työkalujen, muottien sekä koneenosien pinnoitteena, joissa kulutus, kitka tai korkeammat lämpötilat rajoittavat suorituskykyä. Kovapinnoitteita voidaan käyttää sekä teräs- että alumiinopintoihin sekä joihinkin muovi- ja komposiittipintoihin riippuen käyttökohteesta.

Tyypillisiä pinnoitteita ovat TiN (titaanitridi), TiAlN (titaali-alumiinitridi), CrN (romitridi), AlTiN sekä DLC (diamond-like carbon). Näillä pinnoitteilla on suuri kovuus, hyvä kulutuksenkesto sekä hyvä lämpötilakestävyys; DLC-pinnoitteet puolestaan voivat tarjota alhaisen kitkan ominaisuuksia. Kovapinnoitteita voidaan muodostaa eri menetelmillä, kuten PVD:llä (Physical Vapor Deposition; esimerkiksi sputtering tai arcväin) sekä CVD:llä (Chemical Vapor Deposition). Myös hard anodointi, erityisesti alumiinille, sekä terminen suihkutus (thermal spray) ovat yleisiä keinoja.

Ominaisuuksia ja vaikutuksia: kovapinnoite lisää työkalun tai komponentin käyttöikää, parantaa siirto- ja leikkuuawaran suorituskykyä sekä suojata pintaa korroosiota vastaan. Pintakerroksen lämpötilankesto voi laajentaa käyttöaluetta korkeamman lämpötilan ympäristöissä. Pääasialliset edut ovat parempi kulutuskestävyys ja pidempi vaihtoväli, mikä voi pienentää kunnossapito- ja vaihtokustannuksia.

Rajoitteet liittyvät pinnoitteen kiinnittymiseen alustaan sekä mahdollisiin lohkeilumis- tai piikitteliriskiin kovissa olosuhteissa. Sopivuus riippuu materiaalista, pinnan mikrostruktuurista sekä käyttöolosuhteista. Kokonaisuuden kannalta kovapinnoitteet ovat keskeinen ratkaisu korkeakulutuksisissa sovelluksissa ja elinkaarioptimoiduissa laitteissa.