Jauhemaalaus

Jauhemaalaus on maalausmenetelmä, jolla saadaan aikaan kova ja joustava pinta. Jauhemaalausta käytetään pääasiassa metallipinnoille, mutta jauhemaaleja on kehitelty myös mm. puulle, muoville ja komposiittimateriaaleille. Vaihtoehtoja jauhemaalaukselle ovat mm. märkämaalaus ja metallipinnoitteet. Märkämaalaukseen verrattuna jauhemaalaus on ympäristöystävällisempää, ei liuotteita, ei VOC-päästöjä, ohi ruiskutettu maali voidaan käyttää uudelleen ja jauhemaalilla voidaan saada tuote pinnoitettua vain yhdellä ruiskutuskerralla.

Erikoisjauhemaaleilla voidaan saada myös mm. antibakteerisia tai antigraffiti ominaisuuksia aikaan. Jauhemaalauksesta käytetään myös nimiä pulverimaalaus, polttomaalaus, jauhepinnoitus ja jauhelakkaus.

Jauhemaalattuja esimerkkiosia ja tuotteita

Jauhemaalauksen toteutus

Jauhemaalauksen niin kuin märkämaalauksenkin suunnittelussa tulee ensin määrittää maalattavan kohteen tulevat rasitukset, altistukset, ulkonäkökriteerit ja mittatarkkuus. Esimerkiksi tuleeko tuote ulos vai sisälle ja maalataanko tuote ensisijaisesti korroosioneston takia eikä ulkonäöllä ole niin väliä vai tuleeko tuote näkyville ja ulkonäöllä on suuri merkitys jne.

Jauhemaalaus prosessi pitää sisällään useita vaiheita, kuten ripustus, esikäsittely, kuivaus, jauhemaalaus, uunitus ja laaduntarkastus. Ripustus on suunniteltava kappalekohtaisesti, jotta ripustusjälki ei näy ja voidaan maalata tasainen kerros kauttaaltaan. Jauhemaalauksessa esikäsittelyllä on suuri merkitys mm. korroosionestoon. Esikäsittelymenetelmiä metallialustalle ovat mm. rasvanpoisto, rautafosfatointi, sinkkifosfatointi ja suihkupuhdistus. Esikäsittelyn jälkeen kappaleet kuivataan ja jauhemaalataan.

Jauhemaali valitaan käyttökohteen mukaisesti ja maalaus suoritetaan joko käsiruiskulla, robottiruiskutuksella, traverssilla tai leijupetimenetelmällä. Jauhemaalauksessa kuivaa jauhemaalia ruiskutetaan paineilmalla kappaleelle. Jauhe varataan ruiskussa, jolloin se tarttuu maadoitetun maalattavan kappaleen pintaan. Jauheen tartunta kappaleeseen voidaan toteuttaa sähköstaattisella koronavarausmenetelmällä tai kitkavarausmetelemällä. Jauhemaalien partikkelikoko on yleisesti 20 – 45 mikrometriä.

Kun kappale on jauheen peitossa, lämmitetään kappale polttouunissa tyypillisesti noin 150 – 200 C lämpötilassa 5 – 20 minuuttia, jolloin jauhemaali sulaa ja verkkoutuu muodostaen kovan ja joustavan pinnoitteen. Lämmitys on suoritettava huolella, jolloin voidaan välttää jauhemaalin alipoltto ja ylipoltto. Kappaleen jäähdyttyä maalauksen tulos voidaan tarkastaa esimerkiksi kalvonpaksuusmittarilla ja tartunnan tarkastuksilla, myös silmämääräisesti voidaan arvioida maalin peittokyky, tasaisuus ja kiilto. Kappaleet ovat pakattavissa heti jäähdyttyään.

Tekniset tiedot ja vertailu

Alla olevassa taulukossa on vertailtu jauhemaalauksen vaihtoehtoja.

Jauhemaalaus suunnittelun ja valmistuksen kannalta

Jauhemaalauksen vaatimukset ja rajoitteet

Jauhemaalauksen etuina ovat mm. ympäristöystävällisyys, vain vähäisiä tai ei ollenkaan VOC-päästöjä, maalin hyvät käyttöasteet, ei ympäristölle haitallisia jätteitä, taloudellinen hyöty, energiasäästöt, hyvät suorituskyvyt ja pinnan ominaisuudet. Jauhemaalilla voidaan maalata kerralla paksuja kalvoja, jopa 150 µm ilman, että maali alkaa valumaan ja tämä mahdollistaa valmiin pinnoitteen yhdellä ruiskutuskerralla. Jauhemaalilla ei voida tehdä ohuita kalvoja ilman että peittokyky ja maalin tasaisuus kärsii. Hyvä peittävä maalikalvo saadaan noin 70 – 100 µm paksuudella. Jauhemaaleja on kehitelty myös erikoiskohteisiin, kuten esimerkiksi antibakteerisia ominaisuuksia vaativiin kohteisiin tai antigraffitikohteisiin. Jauhemaalien erikoissävyt voivat olla kalliita.

Jauhemaalattavia materiaaleja ovat tyypillisesti metallit ja kotoakin löytyy jauhemaalattuja pintoja esimerkiksi kodinkoneista. Materiaaleista myös puuta voidaan jauhemaalata soveltuvilla jauhemaaleilla sekä on kehitelty jauhemaaleja, jotka soveltuvat myös muovi- ja komposiittimateriaaleille tietyin kriteerein, kuten tuotteen tulee kestää tarvittu jauhemaalin sulatuslämpötila. Jauhemaalaus sopii myös valetuille tuotteille ja kaasua absorboivilla antigassing jauhemaaleilla saadaan valuille siisti pinta aikaan. Jauhemaalaus sopii hyvin niin yksinkertaisen muotoisille kappaleille kuin moniulotteisille ja kulmikkaille kappaleillekin, koska jauhemaalilla pystytään maalaamaan myös kulman taakse. Jauhemaalaukseen vaikuttavat kappaleen koko, muoto, laatuvaatimus ja käytettävissä olevat laitteet.

Jauhemaalauksen kestävyys ja soveltuvuus eri olosuhteissa

Jauhemaaleja on suunniteltu eri kohteisiin niin ulos kuin sisälle. Jauhemaalit yleisesti luokitellaan sideaineen mukaisesti. Jauhetyyppejä ovat mm. epoksi, polyesteri, epoksipolyesteri, akryyli, polyuretaani, kuumiin olosuhteisiin soveltuva silikoni sekä erikoismaalit kuten sinkkipölyjauhe, metallihohtomaali, struktruurimaali ja rilsanjauhemaali. Alla olevassa taulukossa on vertailu jauhemaalityypeistä.

Jauhemaalauksen tekniset rajoitteet ja toleranssit

Jauhemaalauksen valitsemista voi rajoittaa tuotteen liian suuri koko tai massiivisuus, korroosionestotarve tai mikäli maalattavana on vain yksi tuote, jolloin kokonaishinta voi tulla kalliiksi. Jauhemaalin kerrospaksuus on tyypillisesti 60 – 140 µm. Jauhemaalit ovat päällemaalattavissa ja voidaan jauhemaalata kappaleita, joissa on pohjamaaleja.

Jauhemaalattujen pintojen hoito-ohjeet on hyvä tarkistaa valmistajalta. Yleisesti pintojen puhtaanapito on suositeltavaa ja puhdistus toteutetaan hankaamattomalla pesimellä. Huoltomaalaus tehdään yleisesti kitkavarausmenetelmällä, mutta koronavarausmenetelmälläkin voidaan huoltaa kappale, jos kappale voidaan esilämmittää ennen ruiskutusta.

Jauhemaalauksen poisto onnistuu yleisesti mekaanisesti hiekkapuhalluksella, mutta jauhemaali voidaan myös kemiallisesti pehmittää, jolloin se putoaa pois tai on helpompi pestä pois. Kemiallisessa poistossa käytetään myrkyllisiä aineita, joten suojautuminen on tarpeen sekä vaarallisten aineiden oikea kierrätys on hoidettava. Jauhemaali voidaan myös polttaa uunissa korkeassa lämpötilassa, jolloin maali tuhkaantuu ja voidaan pestä tai hiekkapuhaltaa pois.

Jauhemaalauksen ulkonäkö

Jauhemaalauksella saadaan tiivis, kova ja kestävä pinta aikaan. Värivalikoima on lähes rajaton ja saatavilla on myös efekti- tai metallihohtopintoja. Jauhemaaleista löytyy sileäpintaisten lisäksi myös struktuurisia pintoja. Pinnan kiiltoasteet ovat laajat, superhimmeistä täyskiiltäviin pintoihin. Osassa jauhemaaleista pinnan sävy voi muuttua auringonvalon takia. Suunniteltaessa tulee ottaa altistukset kuten UV-säteily huomioon.

Jauhemaalauksen kustannus

Yleisesti jauhemaalauksen hinta koostuu useasta eri tekijästä. Hintaan vaikuttavia tekijöitä ovat mm. maalattavan kappaleen koko ja lukumäärä, esikäsittelyn määrä ja laatu, jauhemaalin tyyppi ja valittu sävy. Jauhemaalaamossa värin vaihto on yleisesti hankalampaa ja voi nostaa hintaa. Jauhemaalaamosta ja kappaleesta riippuen tuotteet voidaan hinnoitella myös metritavarana tai osakohtaisena hintana.

Jatkokäsittelyt ja menetelmät jauhemaalaukselle

Jauhemaaleja kehitetään koko ajan ja uusia ominaisuuksia tutkitaan mm. lisäämällä toiminnallisia partikkeleita tai pigmenttejä jauhemaaliin. Erikoisjauhemaaleilla voidaan saada aikaan mm. antibakteerisia pintoja, antimikrobinaalisia pintoja, antigraffitipintoja, naarmuuntumisenestoa, likaa hylkiviä pintoja, sähköäjohtavia (ESD) pintoja, lämmönkestävyyttä, antigassing ominaisuuksia ja häiveteknisiä ominaisuuksia. Muita erikoisjauhemaaleja ovat mm. alhaisessa lämpötilassa kovettuvat jauhemaalit, efekti- ja struktuurijauhemaalit, metallinhohtojauhemaalit, jälkivalaisevat jauhemaalit, metalliefektijauhemaali ja elintarvikekosketukseen sopivat jauhemaalit sekä infrapuna- ja uv-kovettuvat jauhemaalit.

Jauhemaalien kehitystä edistää erityisesti tarve saada ympäristöystävällisempiä ratkaisuja aikaan ja pienentää energiankulutusta. Jauhemaalauksen energiasyöppö on polttouuni, jossa jauhemaalit sulavat ja verkkoutuvat noin 150 – 200 °C lämpötilassa. Vaihtoehtona perinteiselle konvektiouunille on mm. infrapunauuni, joka lämmittää pinnat, johon valo osuu eli soveltuu vain yksinkertaisille kappaleille. Kehitteillä on jauhemaaleja, jotka voisi kovettua huomattavasti alhaisemmissa lämpötiloissa.

Piirrosmerkinnät ja määrittely

Jauhemaalaus suoritetaan aina jauhemaalinvalmistajan ohjeiden mukaisesti. Jauhemaalatun pinnan ominaisuudet voivat täyttää tietyt standardit ja vaatimukset kuten esimerkiksi tietyn rasitusluokan. Jauhemaalaukseen liittyvät standardit koskevat mm. pinnan laadun testausmenetelmiä, työturvallisuutta, ympäristönturvallisuutta, maalauslaitteistoa, termien määrittelyä ja jauheen ominaisuuksien mittausmenetelmiä jne.

Jauhemaalipakkauksissa on yleisesti merkitty tuotekoodi, jauhemaalin nimi, sävy, jauhemaalin sertifikaatit ja hyväksynnät, valmiin maalikalvon kiilto, polttoaika ja lämpötila, pakkauskoko, valmistuserä, soveltuva levitysmenetelmä, jauheen varastointiolosuhteet ja tuoteselosteet.

Jauhemaalien merkintöjä, sertifikaatteja ja hyväksyntöjä ovat esimerkiksi

• GSB (GSB International laatusertifikaatti)
• Qualicoat (laatusertifikaatti)
• M1-luokitus
• RoHS- ja REACH-yhteensopivuus
• IMO Solas paloluokitus
• CE merkintä