Metallipinnoille suoritettavaa maalausta yleisesti kutsutaan korroosionestomaalaukseksi tai ruosteenestomaalaukseksi. Maalikalvo suojaa metallia ympäristön ja ilmaston aiheuttamalta korroosiolta ja parantaa ulkonäköä sekä ominaisuuksia pidentäen tuotteen kestoikää. Korroosionestomaalaus on suoritettava huolellisesti suunnitelman mukaisesti, jotta saadaan toivotut ominaisuudet ja kestävä lopputulos.
Korroosionestomaali estää tai hidastaa metallinpinnalla tapahtuvia anodi- ja katodireaktioita. Suojausperiaatteita ovat mm. eristävä maalikalvo, joka eristää tiiviillä kalvolla ionien pääsyn metallin pinnalle, korroosionestopigmentit, jotka hidastavat metalli-ionien liukenemista, tai katodinen suojaus, joka perustuu sinkkihiukkasten uhrautumiseen sekä lisäksi voidaan käyttää myös korroosioinhibiittejä estämään ruostuminen maalauksen aikana.
Vaihtoehtoja korroosionestomaalaukselle on metallipinnoitteet ja emalipinnoitteet. Yleisimmät teräksen korroosionestopinnoitukset ovat korroosionestomaalaus, kuumasinkitys tai ruiskusinkitys.
Korroosionestomaalattuja esimerkkiosia ja tuotteita
Korroosionestomaalauksen soveltuvuus
Korroosionestomaalauksen alustaksi soveltuu kohteet, joiden pinnat ovat kauttaaltaan esikäsiteltävissä, maalattavissa, tarkastettavissa ja huoltomaalattavissa. Korroosionestomaalaus voidaan suorittaa teräkselle ja metalleille, mutta myös monet metallipinnoitetut kohteet voidaan lisäksi maalata. Esimerkiksi kuumasinkityn ja maalauksen yhdistelmällä eli Duplex-käsittelyllä voidaan pidentää käyttöikää huomattavasti.
Korroosionestomaalauksen suunnittelussa on tärkeää kerätä tiedot maalattavasta kohteesta. Maalauksen valintaan ja toimivuuteen vaikuttavat kohteen toiminto ja kestoikä, kohteen muotoilu ja suunnittelu, ympäristörasitukset, erityisrasitukset, kohteen pinnan puhdistus ja esikäsittely, maalauspaikka-, aika ja olosuhteet, maalit ja huoltomaalausmahdollisuudet.
Haasteena korroosioestomaalaukselle on mm. alustoiden terävät kulmat, joihin maalikalvo jää helposti liian ohueksi. Kulmia on siis hyvä hieman pyöristää. Erityishuomiota on laitettava rakenteiden korroosioherkkiin kohtiin kuten huokoisiin hitsauskohtiin, pintavirheisiin, rakenteen rakoihin, pultattuihin liitoksiin, loveuksiin, kotelorakenteisiin ja jäykisteisiin sekä eri metallien liitoksiin. Niittiliitokset sopivat huonosti korroosiomaalattavaksi.
Maalauspaikka voi olla kenttämaalaus, tai maalaamossa. Huoltomaalaukset hoidetaan yleisesti kenttämaalauksena. Maalaamo olisi kuitenkin korroosionestomaalauksen kannalta parempi vaihtoehto. Maalaamossa saadaan vaatimusten mukainen esikäsittely, vaaditut maalausvälineet, maalausolosuhteet, parempi kustannustehokkuus ja hyvä lopputulos. Maalaamon haittoihin kuuluu kiinnityksen ja ripustuksen suunnittelu ja ripustusjäljet, kohteiden mittatarkkuus ja maalattu kohde on suojattava työmaalla kolhuilta.
Tekniset tiedot ja vertailu
Alla taulukossa on vertailtu korroosionestomaalauksen ja sen vaihtoehtojen ominaisuuksia.
| Korroosionestomaalaus | Ilman maalausta | Sinkitys | Duplex-käsittely | |
|---|---|---|---|---|
| Korroosionkesto | Hyvä | Huono | Hyvä | Erinomainen |
| Kulutuksenkesto | Hyvä | Huono | Erinomainen | Erinomainen |
| Eristävyys | Hyvä | Huono | Hyvä | Hyvä |
| Ulkonäkö | Hyvä | Huono | Hyvä | Hyvä |
Korroosionestomaalaus suunnittelun ja valmistuksen kannalta
Korroosionestomaalauksen vaiheet ja menetelmät
Korroosionestomaalaus toteutetaan soveltuvaa maalausjärjestelmää seuraamalla. Maalausjärjestelmällä tarkoitetaan maalattavaa alustaa, alustan esikäsittelyä sekä maalikerroksia. Maalausjärjestelmässä yleisesti on useita maalikerroksia täydentämään toisiaan, mutta maalausjärjestelmissä voi olla myös vain yhtä maalia, jota levitetään useita kerroksia.
Korroosionestomaalausjärjestelmissä on määritelty tarvittavat kalvonpaksuudet, jotka on hyvä ottaa huomioon levitystapaa valitessa. Esimerkiksi suurpaineruiskulla saadaan yleensä paksumpia kalvoja kuin siveltimellä tai telalla. Levitysmenetelmiä ovat mm. sively, telaus, sivuilmaruiskutus, suurpaineruiskutus, kastomaalaus, valelumaalaus, jauhemaalaus, ruiskuautomaatit ja robottiruiskutus.
Esikäsittely
Esikäsittelyllä on suuri merkitys korroosionestomaalauksen onnistumisen ja kestävyyden kannalta. Jo metalli- tai terästuotetta valmistaessa on korroosionkeston kannalta tuotteiden terävät kulmat ja huiput hyvä pyöristää, hitsaussaumat siistiä ja poltto- ja reunahaavat korjata.
Suoritettavat esikäsittelyt valitaan maalausjärjestelmän tai maalausyhdistelmän mukaisesti seuraten ohjeistusta tai soveltuvaa standardia. Myös tuotteen aikaisemmat pintakäsittelyt vaikuttavat esikäsittelyn valintaan, esimerkiksi sinkittyjen kappaleiden esikäsittely.
Esikäsittelyn tarkoituksena on poistaa metallin pinnalta epäpuhtaudet kuten rasva, suolat, ruoste, valssihilse ja lika sekä parantaa maalin tarttuvuutta pintaan ja hidastaa korroosiota. Mekaanisella puhdistuksella kuten teräsharjauksella ja suihkupuhdistuksella poistetaan esimerkiksi ruoste, valssihilse ja kiinteät epäpuhtaudet kuten vanhat maalijätteet. Ruosteenpoisto voidaan suorittaa myös termisesti liekkipuhdistuksella tai kemiallisesti happopeittauksella. Rasvan ja öljyn poisto suoritetaan alkalipesulla, liuotepesulla tai emulsiopesulla. Suolat ja muut vesiohenteiset liat voidaan poistaa vesipesulla, höyrypesulla, suurpainepesulla tai alkalipesulla. Vastapuhdistettu teräspinta voidaan suojata väliaikaisella konepajapohjamaalilla (shop primer) esimerkiksi kuljetuksen ajaksi. Konepajapohjamaalin paksuus on yleensä 15 – 30 µm.
Maalin tarttuvuuden varmistamiseksi ja korroosiota hidastamaan voidaan tehdä kemiallisia esikäsittelyjä metalleille. Puhtaan metallipintojen kemiallisia esikäsittelyjä on listattu alla olevaan taulukkoon.
| Kemiallinen esikäsittely | Soveltuva metalli / materiaali |
|---|---|
| Fosfatointi | Teräs, sinkki, alumiini |
| Kromatointi | Kevyt metallit, sinkityt pinnat |
| Kromivapaat esikäsittelyt | Teräs, sinkki, alumiini |
| Anodisointi | Alumiini, titaani |
| Peittaus | Teräs, alumiini, sinkki, kupari, lyijy |
| Tartuntapohjamaalaus | Maalivaihtoehtoja |
Korroosionestomaalauksen ulkonäkö
Korroosionestomaalit ovat sävytettävissä kuten muutkin maalit. Värin- ja kiillonkestot voivat vaihdella maalityypeittäin. Mikäli maalaus suoritetaan maalaamossa, on mittatarkkuus otettava huomioon. Korroosionestomaalausten kerrospaksuus vaihtelee rasitusluokkien mukaan n. 60 – 600 µm välillä.
Piirrosmerkinnät ja määrittely
Ympäristön korroosionvaikutus on luokittelu standardin ISO 9223 mukaan:
| C1 | Hyvin lievä korroosiovaikutus |
| C2 | Lievä korroosiovaikutus |
| C3 | Kohtalainen korroosiovaikutus |
| C4 | Ankara korroosiovaikutus |
| C5 | Erittäin ankara korroosiovaikutus |
| C5X | Äärimmäinen korroosiovaikutus |
Veteen upotetuille ja maanalaisille rakenteille standardi ISO 12944 määrittelee seuraavaa:
| lm1 | Makeavesiupotus | esim. jokirakenteet, vesivoimalat |
| lm2 | Meri- tai murtovesiupotus | esim. satamarakenteet |
| lm3 | Maanalaiset rakenteet | esim. maanalaiset säiliöt, teräspaalut ja vastaavat |
| lm4 | Meri- tai murtovesi | esim. offshore-rakenteet |
Korroosionestomaalauksen kestävyysluokat ovat määritetty standardissa ISO 12944 seuraavasti:
| Alhainen (L) | 2 – 5 vuotta |
| Kohtalainen (M) | 5 – 15 vuotta |
| Korkea (H) | yli 15 vuotta |
Korroosionestomaalauksen suunnittelun vaiheet
Korroosionestomaalauksen suunnittelussa on hyvä käydä läpi seuraavat vaiheet:
- Selvitä tuotteen tai rakenteen lopullisen sijainnin ympäristön korroosiovaikutus (rasitusluokat C1 – C5, CX ja Im1 – Im4), ympäristön lämpötilavaihtelut, sateen ja auringonvalon määrä, teollisuusalue (ilmansaasteet), kemialliset rasitukset, mekaaniset rasitukset ja mahdolliset erikoisolosuhteet.
- Tarkista tuotteen tai rakenteen suunnittelu. Varmista, että tuote on maalauttavissa, pyöristä terävät kulmat, tarkista/puhdista/korjaa hitsausjäljet ja vältä galvaaninen korroosio.
- Rajaa maaliyhdistelmävaihtoehtoja rasitusten mukaan.
- Valitse maaliyhdistelmä ja soveltuva esikäsittely. Maalin valmistajalta voidaan myös vahvistaa valinta.
- Minimoi ympäristö-, terveys- ja turvallisuusriskit.
- Laadi työsuunnitelma.
- Laadi tarkastusohje.
- Laadi kunnossapito-ohje.
Merkinnät
Maalijärjestelmien merkinnästä löytyy standardissa ISO 12944-5. Standardin mukainen merkintä voi olla esimerkiksi ISO 12944-5/C2.08, joka viittaa standardista löytyvään yhdistelmään.