Pinnanmuokkausmenetelmät

Pinnanmuokkausmenetelmät ovat joukko teknologioita, joilla muutetaan materiaalin pinnan ominaisuuksia. Tavoitteena on parantaa esimerkiksi kulutuskestävyyttä, korroosionkestävyyttä, kovuutta, tarttuvuutta tai sähköisiä ominaisuuksia. Menetelmät voidaan jakaa karkeasti kahteen pääryhmään: fysikaalisiin ja kemiallisiin prosesseihin.

Fysikaalisiin menetelmiin kuuluvat esimerkiksi pinnoitusmenetelmät, joissa materiaalia lisätään kappaleen pinnalle. Tällaisia ovat höyrypinnoitus (PVD), jossa materiaali höyrystetään tyhjiössä ja kondensoituu pinnalle, sekä ruiskutuspinnoitus, jossa sulatettua materiaalia suihkutetaan pinnalle. Mekaaniset menetelmät, kuten hiekkapuhallus tai pallopuhallus, muokkaavat pintaa fyysisesti poistamalla materiaalia tai muuttamalla sen rakennetta. Myös lämpökäsittelyt, kuten nitraus ja karburisointi, jotka muuttavat pinnan kemiallista koostumusta lämmön avulla, voidaan luokitella fysikaalis-kemiallisiksi.

Kemialliset menetelmät perustuvat kemiallisiin reaktioihin, jotka tapahtuvat materiaalin pinnalla tai sen välittömässä läheisyydessä. Passivointi, jolla muodostetaan suojaava oksidi- tai kromaattikerros esimerkiksi ruostumattomalle teräkselle, on yleinen kemiallinen pinnanmuokkaus. Elektrolyyttiset menetelmät, kuten sähkösinkitys tai anodisointi, hyödyntävät sähkövirtaa kemiallisten reaktioiden aikaansaamiseksi. Myös erilaiset etsaus- ja puhdistusprosessit ovat kemiallisia pinnanmuokkausmenetelmiä. Valitsemalla sopivan pinnanmuokkausmenetelmän voidaan merkittävästi parantaa tuotteen suorituskykyä ja käyttöikää.