Kovapinnoitteet

Kovapinnoitteet ovat erittäin kovia pintapinnoitteita, jotka tehdään alustan pinnalle parantamaan kulutuskantaa, käyttöikää sekä kemiallista ja lämpötilankestoa. Niiden tavoite on vähentää kulumista asemoidulla työkalulla, muottipinnalla tai muulla kuluttuvalla osalla sekä mahdollistaa pidempi käyttöaika raskaassa kuormituksessa. Pinnoitteet ovat tyypillisesti mikrometripaksuisia kerroksia, joiden paksuus vaihtelee sovelluksen mukaan.

Yleisimmät pinnoitemateriaalit jakautuvat lähinnä nitri- ja karbidi- sekä diamantinkaltaisiin pinnoitteisiin. Esimerkkejä ovat nitridipinnoitteet kuten TiN, TiAlN ja AlTiN sekä CrN, jotka parantavat kovuutta, kulutuskestoa ja lämpötilankestoa. Karbidipinnoitteita käytetään myös niiden iskunkestävyyden ja kemiallisen vakauden vuoksi. Diamantinkaltaiset pinnoitteet (DLC) tarjoavat erittäin alhaisen kitkan ja hyvän kulutuskeston. Pinnoitteita voidaan yhdistellä sekä asettaa korkea- ja matala-kosketuspintojen ominaisuuksia varten.

Valmistusmenetelmät ja -olosuhteet määräävät pinnoitteen laadun. Näitä ovat muun muassa fyysisen haihdutuksen menetelmät (PVD) ja kemialliset haihdutukset (CVD). PVD-tekniikat soveltuvat hyvin työkaluihin ja muihin tarkkuuspintoihin, kun taas CVD:llä voidaan saavuttaa tiheämpiä ja vahvempia kerroksia. Pinnoitteiden kiinnittyminen substraattiin sekä kerroksen paksuus ja koostumus vaikuttavat kokonaiskestävyyteen.

Käyttökohteita ovat ensisijaisesti leikkaus- ja hiontatyökalut, muotit ja muodontyökalut sekä teollisuudessa kuluttavia osia. Hyötyinä ovat pidempi käyttöikä, parempi lämmönkesto ja alhaisempi kuluminen, mutta kustannukset, mahdollinen haurastuminen ja substraatin lämpörajoitteet voivat rajoittaa sovelluksia. Kovapinnoitteita kehitetään jatkuvasti vastatakseen kunnossapidon ja tuotantonopeuden tarpeisiin.