kovapinnoitteiden

Kovapinnoitteet ovat ohuita, erittäin kovia kerroksia, joita käytetään kappaleiden pintojen suojaamiseksi. Niiden tarkoituksena on parantaa kulutuskestävyyttä, vähentää kitkaa sekä lisätä korroosionkestävyyttä. Pinnoitekerros auttaa myös toimimaan korkeammissa käyttölämpötiloissa, mikä pidentää laitteen tai työkalun käyttöikää.

Yleisimmät kovapinnoitteet ovat TiN, TiCN, TiAlN, AlCrN ja CrN. Lisäksi käytetään hiili-pitoisia pinnoitteita kuten diamond-like carbon (DLC) sekä keraamisia pinnoitteita kuten Al2O3. Pinnoitteiden koostumus ja rakenne valitaan käyttökohteen mukaan, esimerkiksi lämpötilan, kuormituksen ja työskentelymateriaalin mukaan.

Käyttökohteita ovat erityisesti työkalut ja muotit sekä kriittiset koneen osat, joissa kulutuksen, kitkan ja korroosionkeston parantaminen on tärkeää. Kovapinnoite mahdollistaa suuremmat leikkaus- ja muotointinopeudet sekä pidemmän käyttöiän, mikä pienentää huoltokustannuksia ja tuotantokohteiden seisokkeja.

Pinnoitteet syntyvät pääsääntöisesti PVD- (Physical Vapor Deposition) tai CVD- (Chemical Vapor Deposition) prosesseilla sekä näiden variantteilla kuten PECVD ja ALD. Pinnoitepaksuus on tyypillisesti 0,5–5 mikrometriä, mutta joissain sovelluksissa voidaan käyttää 10–20 μm kerroksia. Tärkeimpiä menestystekijöitä ovat hyvä adheesio, tiheä rakenne ja sopiva lämpötilakiinnitys.

Haasteita ovat halkeilu, adhesiokäytöksen heikkeneminen lämpötilojen ja rasituksen vaihtuessa sekä kustannukset. Pinnoitteen valintaan vaikuttavat laite- ja työstöolosuhteet sekä haluttu käyttöikä.