Metallit ovat joitakin kestävimmistä ja luotettavimmista materiaaleista, joita meillä on käytettävissämme. Ne ovat monipuolisia teollisissa ja mekaanisissa sovelluksissa niiden kestävyyden vuoksi. Tämä tarkoittaa, että ne ovat usein kosketuksissa heikentäviä elementtejä tai olosuhteita, kuten ilma, lämpö, korkea sähkövirran tiheys. Metalliosat vaativat läpäisemättömän pintakäsittelyn, joka parantaisi niiden kestävyyttä ja estäisi niiden rappeutumista.
Koska se merkittävästi edistää metalliosien korroosionkestävyyttä sekä niiden esteettistä houkuttelevuutta, toimivuutta ja tiukkoja toleransseja, kiillotettu viimeistely on yksi valmistuksen standardeista useilla teollisuudenaloilla. Kiillotus voi myös estää metalliosien kontaminaatiota ja poistaa hapettumia, mikä tekee prosessista optimaalisen muille käyttöalueille, jotka vaativat kiinteitä komponentteja. Vaikka pintakäsittelykiillotus on ollut käytössä vuosisatojen ajan erilaisilla materiaaleilla, kuten kuparilla ja metalleilla, lasilla ja puulla, suurin osa tämän prosessin teollisista sovelluksista keskittyy nyt metalleihin.
Prosessi koostuu kitkan soveltamisesta substraattiin, jotta sen pinta olisi tasaisempi, sileämpi ja yhtenäisempi. Se soveltaa samaa periaatetta kuin hionta tai lappaus, mutta on silti monin tavoin erilainen. Käytetystä metallityypistä riippuen kiillotustulokset vaihtelevat useissa eri muodoissa ja vaikutuksissa. Kiillotus voi usein pitää pinnan erinomaisessa kunnossa, mutta vaatii erityisiä mittauksia ja suunnitteluohjeita täyden potentiaalin hyödyntämiseksi.
Kuinka se toimii
Pinnan kiillotusprosessi tunnetaan joskus myös kiillottamisena, vaikka näiden kahden välillä on pieni ero. Kiillottaminen viittaa prosessin viimeisiin vaiheisiin, joissa pienet pinnassa olevat virheet, jotka eivät ole näkyvissä paljaalla silmällä, tasoitetaan. Kiillotuksen yleinen prosessi tai periaate on erilainen kuin uudemmat menetelmät, kuten elektrolyyttinen kiillotus tai kemiallinen kiillotus.
Tämä menetelmä alkaa yleensä karkearaapaisulla suuremmalla raekoolla. Tämä riippuu suurelta osin kappaleen alkuperäisestä tilasta. Tavoitteena on poistaa suurimmat virheet; kohoumat, naarmut, viivat tai kuopat. Tämä menetelmä sisältää abrasiivin käytön öljypohjaisessa seoksessa, kiillotuspatjoja ja kiillotuspyöriä. Tämän jälkeen käytetään yhä hienompia abrasiiviraekokoja, jotta viimeistellään pienemmät laaksot ja huiput. Valmistajat käyttävät tätä tekniikkaa usein saadakseen heijastavan pinnan tai peilipinnan, käyttäen korkeanopeuksisia kiillotuslaitteita.
Tähän mennessä pintakäsittely voi koskea enemmän materiaaleja. Metalli on selvästi yleisin, ja nyt siihen sisältyy pehmeitä metalleja kuten kupari ja messinki, hopea ja kulta, sekä muovi. Vaikka alustan materiaali ja haluttu viimeistely määräävät suurelta osin kiillotusaineen (hiontavälineen) valinnan, prosessi on jaettu kolmeen päävaiheeseen. Karkeampi, alkuperäinen kiillotus ja lopullinen kiillotus, jokainen käyttäen hienompaa ja hienompaa hiontahiekkaa, vaikuttavat merkittävästi kiillotuksen lopputulokseen.
Vaahtomuovit, tai kiillotuspyörät, ovat erilaisia. Jokaisella tyypillä on käyttötarkoituksia, tiettyihin materiaalityyppeihin ja prosessin vaiheisiin. Yleisimmät ovat Canton-flanelli, naru ja sisal-kuitu. Samoin kiillotusaine on myös tarkoitettu erilaisiin käyttötarkoituksiin ja luokitellaan värin mukaan.
Eri tyyppisiä kiillotuksia
Tavallinen pintojen kiillotusprosessi, joka tunnetaan myös mekaanisena kiillotuksena, on ehdottomasti käytetyin. Tämä menetelmä on suurelta osin tehokas ja muokattavissa käyttämällä tarkkuus- tai nopeuskiillotuskoneita. Se tuottaa myös erilaisia kiillotuspintatyyppejä. Kuitenkin nykyaikaiset teknologian ja valmistuksen kehitykset ovat mahdollistaneet muiden menetelmien käytön.
Lisäksi mekaanisten menetelmien lisäksi hiomismenetelmät jakautuvat elektrolyyttiseen kiillotukseen; anodisten reaktioiden käyttöön pinnan huippujen ja laaksojen tasoittamiseksi ja korroosionkestävyyden lisäämiseksi; ja mekaaniseen kiillotukseen; menetelmään, joka yhdistää säännöllisen mekaanisen kiillotuksen kemiallisten liuosten käyttöön pinnan ulkonevan alueen liuottamiseksi.
Kemiallisessa kiillotuksessa pinnan liukeneminen tai passivaatio auttaa muodostamaan suojakerroksen. Tämä menetelmä sopii monimutkaisten muotojen työstökappaleille ja on useammin varattu metalleille. Kemiallinen kiillotus on varsin tehokasta, koska se saavuttaa korkean tarkkuuden mikrokarheusasteella, vaikka se voi usein vapauttaa vaarallisia jätteitä ja on vaikea peruuttaa tai säätää.
Elektrolyyttinen kiillotus, tai elektrokiillotus, muistuttaa enemmän anodisointia siinä, että se käyttää elektrolyyttistä anodista reaktiota. Verrattuna kemialliseen kiillotukseen, tämä menetelmä on paljon tehokkaampi värin yhtenäisyyden ja korroosionkeston kannalta. Elektrolyyttinen kiillotus kuitenkin monimutkaistuu, koska se perustuu laajaan esikiillotukseen ja suunnittelumittauksiin. Tätä menetelmää käytetään yleisimmin putkien, venttiilien ja joidenkin lääketieteellisten laitteiden, kuten skalpeleiden ja luu-/nivelimplanttien, valmistuksessa.
Hiomisen ja kiillotuksen välinen ero
Vaikka sekä hionta että kiillotusprosesseissa käytetään samoja mekaniikkoja, näiden välillä on pieni ero. Tämä näkyy pääasiassa karheuden ja yksityiskohtien tasossa, ottaen huomioon substraatin pinnan. Valmistusprosessissa kiillotuksen vaihe tulee yleensä hionnan jälkeen. Tässä mielessä hionta/läpivienti valmistaa pintaa poistamalla suuret pinnan virheet, naarmut sekä eroja huippujen ja laaksojen välillä ja kevyitä virheitä. Kiillotus taas tasoittaa pintaa mikrotasolla.
Jotkut pintakäsittelytyypit vaativat vain hiontaa/kiillotusta, sillä tällä menetelmällä voidaan nyt saavuttaa laajempi valikoima pintakäsittelyjä. Kiiltäväpinta pysyy kuitenkin standardina useimmissa korkeapreesiisissa teollisuuden vaatimuksissa.
Hyödyt ja haitat kiillotuksesta
Vaikka kiillotus on laajasti käytössä monissa käyttötarkoituksissa ja eri teollisuudenaloilla, sillä on haittapuolia, jotka tekevät siitä yhteensopimattoman tiettyjen sovellusten kanssa. Tämä koskee myös erilaisia kiillotustyyppejä.
Esimerkiksi tavallinen mekaaninen kiillotus voi usein tuottaa korkeakiiltoisen pinnan, joka ei yleensä kestä pitkään, mutta tämä menetelmä antaa johdonmukaisesti puhtaamman pinnan ja parhaan laatuisen pintakäsittelyn. Tästä huolimatta tämä menetelmä perustuu ammattitaitoisiin työntekijöihin. Se ei ole aina optimaalinen monimutkaisille muodoille ja työkappaleille, ja se tuottama pintakäsittely ei ole korroosionkestävä.
Kemiallinen ja elektrolyyttinen kiillotus korvaavat usein mekaanisen menetelmän puutteita. Huolimatta niiden suuremmasta tehokkuudesta, parannetusta pintasuojasta ja alhaisesta kustannuksesta, nämä prosessit ovat alttiita muille tekijöille. Esimerkiksi kemiallinen kiillotus ei aina tuota tasalaatuista kiiltoa, ja siihen liittyy ympäristöriskejä, kun taas elektrolyyttinen kiillotus perustuu korkeisiin virran tiheyksiin, mikä on melko epävakaista ja vaatii jatkuvaa valvontaa sekä monimutkaista lisälaitteistoa.
Yleiset ohjeet
Kiillotus on yksityiskohtiin perustuva tehtävä. Ei ainoastaan tarvittava viimeistely määrää monia päätöksiä prosessin aikana – kuten hiontatyypin ja kiillotuskiekon valinta – vaan pintakäsittely on myös alttiina monille kiillotuksen hienouksille. Mitä tulee kiillotuskiekkoihin, materiaalien monipuolisuus mahdollistaa useiden pintakäsittelytyyppien tuotannon, mutta polyesteritäytteiset hiontalevyt ovat suosituimpia, koska ne voivat saavuttaa tasaisemman ja johdonmukaisemman lopputuloksen.
Jokainen hiontaseos on erityinen tietylle kiillotuskiekon materiaalille. Kuitenkin tämän voi välttää puhdistamalla seoksen jäännökset perusteellisesti kiillotuskiekosta ennen käyttöä.
Kuten useimmat pintakäsittelyprosessit, myös kiillotus vaatii esikäsittelyn. Pintaa tulisi puhdistaa ja poistaa mahdollinen lakkapinta varmistaakseen paremman kontaktin alustan ja kiillotuskiekon välillä.
Sovellukset ja erilaiset materiaalit
Kiillotustekniikkaa sovelletaan laajasti erilaisiin laitteisiin, kuten kotitaloustavaroihin kuten keittiövälineisiin, lavuaareihin ja elektroniikkalaitteisiin, arkkitehtoniseen metalliin, lääketieteellisiin laitteisiin sekä teollisuuden osiin kuten turbiiniteräviin, pyöriin ja turvavarusteisiin.
Yleisesti on kuusi erilaista hiontamatriisia; musta (emery-seos), valkoinen (alumiinioksidi), punainen (kultasepän rouge), ruskea (rottenstone), vihreät seokset (kromi III -oksidi) ja sininen (kuivainpunainen seos, käytetään omalla kiekollaan). Jokainen on tarkoitettu tiettyyn vaiheeseen tai materiaalityyppiin. Esimerkiksi sininen kiillotusseos käytetään pääasiassa muovin ja joidenkin metallien viimeistelyssä. Vihreät seokset soveltuvat ruostumattomalle teräkselle. Musta kiillotusseos taas on varattu karkeaan kiillotukseen kovemmilla metalleilla.
Samoin on kuusi erilaista kiillotustyyppiä (kiillotuskiekon materiaali), joilla on omat käyttöohjeensa. Esimerkiksi ruostumaton teräs, rauta, kromipinnoite ja pehmeät metallit kuten kupari ja messinki luottavat karkeassa kiillotuksessa sisal-kuidun käyttöön, kun taas materiaali kuten naru käytetään vain muovin kanssa kaikissa vaiheissa.
Monia metalliosia kiillotetaan saadakseen heijastavan pinnan tai peilikuvio, käyttäen korkeanopeuksista kiillotuskoneita. Tämä soveltuu pääasiassa rautaan ja teräkseen ja parantaa niiden ulkonäköä merkittävästi.
Yhteenveto
Kiillotusprosessi on avain johdonmukaiseen, suojaavaan ja toiminnalliseen pintakäsittelyyn. Sen lisäksi, että se tarjoaa esteettistä viehätystä, mikä on tämän prosessin näkyvin ominaisuus, kiillotus on myös kustannustehokasta ja monikäyttöistä. Koska se pystyy käsittelemään enemmän materiaaleja ja kehittämään uusia menetelmiä, tämän menetelmän potentiaali laajenee useiden pintakäsittelytyyppien tuottamiseen. Lähes heijastava pinta ja tasaisesti sileä tekstuuri, yhdistettynä johdonmukaiseen värin jakautumiseen ja korroosionkestävyyteen, ovat kiillotuksen tunnusmerkkejä, mikä tekee siitä alan standardin useissa teollisuudenaloissa.
