Maalaus

Maalaus on pintakäsittelymenetelmä, joka soveltuu lähes kaikille kiinteille materiaaleille kuten esimerkiksi metallille, puulle, muoville, keraameille ja kiviainekselle. Maalamalla saadaan pinta, joka suojaa kohdetta ulkoisilta rasituksilta, parantaa kohteen ulkonäköä ja ominaisuuksia.

Maaleja on valittavana eri sävyillä, kiiltoasteilla, pinnankarheuksilla ja eri erikoisominaisuuksilla tuomaan toiminnallisuutta ja ulkonäköä. Erikoisominaisuuksia ovat mm. palonestomaali, kitkamaali, liukuominaisuuksia parantava maali, homeen- ja sinistäjäsienen kasvua estävä maali, tiemerkintämaali ja korroosionestomaali.

Maalaus suunnitellaan käyttökohteen mukaan. Kohde määrää onko kyseessä esimerkiksi tuotemaalaus, korroosionestomaalaus, rakennusmaalaus vai huoltomaalaus. Vaihtoehtoja maalaukselle on mm. vahaus, lakkaus, kumitus ja metallipinnoitteet sekä sisäseinissä mm. tapetointi.

Maalattuja esimerkkiosia ja tuotteita

Maalauksen soveltuvuus

Maalaus soveltuu lähes kaikille materiaaleille ja laajasti eri kokoisille osille laivoista pienimpien elektroniikan komponenttien merkkaukseen ja ruuveihin. Maalauksen heikkouksina ovat mahdollisesti monimutkaisten kappaleiden maalaus, kemikaalinkesto, lämpötilavaihtelut, kulutuksen kesto, taittuvien pintojen maalaus ja pehmeiden materiaalien maalaus kuten silikonin maalaus. Näihinkin ongelmiin on kehitelty erikoismaaleja. Myös huoltomaalauksessa on haasteensa, jolloin on seurattava maalinvalmistajan ohjeita.

Erityismaaleja on kehitelty mm. metalliteollisuuteen, puuteollisuuteen, laivateollisuuteen, puun- ja teräksen palosuojaukseen sekä muita erityismaaleja on esimerkiksi hygieeniset maalit, kuumankestävät maalit, tie- ja pysäköintimerkintämaalit, ympäristöystävälliset maalit, siltojen maalit, EMC-häiriösuojamaalit, infrapunasuojattu naamiomaalit ja sähköäjohtavat ESD-maalit elektroniikalle.

Tekniset tiedot ja vertailu

Maalauksen yleisimmät hyödyt ovat ulkonäkö, suojaus ulkoisilta rasituksilta, korroosionesto, käyttömahdollisuudet ja helppous. Alla olevassa taulukossa on esitelty ominaisuudet maalatulle metallipinnalle, metalli ilman pintakäsittelyä ja metallipinnoitteelle.

Maalauksen vaiheet

Ennen maalausta tulee alustalle suorittaa perusteellinen esikäsittely. Esikäsittelyn tarkoituksena on poistaa alustalta rasvoja, epäpuhtauksia kuten lika ja ruoste sekä lisätä maalin tarttuvuutta. Noin 50-70 % maalausvaurioista on aiheutunut kehnon esikäsittelyn takia. Erilaisille materiaaleille on omat esikäsittelynsä esimerkiksi puualustoille hionta ja metallille esimerkiksi fosfatointi.

Esikäsittelyn jälkeen suoritetaan alustalle yleisesti pohjamaalaus, jonka jälkeen pintamaalaus. Joissakin maalausjärjestelmissä tai maalausyhdistelmissä voi olla useampia maalikerroksia kuten tartuntakerros ja välimaali. Maalin tulee antaa kuivua maalituoteohjeiden mukaisesti ennen seuraavaa maalikerrosta. Maalin tuoteohjeessa/selosteessa on yleisesti mainittu kuivumisajat maalille. Maalin kuivumisaika riippuu märkäkalvonpaksuudesta, maalausolosuhteista, alustan ominaisuuksista ja maalituotteesta.

Pohjamaalin ja/tai pintamaalin levitystapoja on mm. sively, telaus, korkeapaineruiskutus, hajotusilmaruiskutus, sähköstaattinen ruiskutus, kuumasuurpaineruiskutus, robottiruiskutus, ruiskuautomaatit, kastomaalaus (sähkökastomaalaus, sähköstaattinen jauhekastomaalaus), valelumaalaus ja jauhemaalaus.

Levitystavasta ja maalattavasta kappaleesta riippuen on maalaus suunniteltava huolella, esimerkiksi maalauttavan kappaleen ripustamisesta jää yleensä ripustusjälki kappaleeseen. Jokainen erilainen maalattava kappale tulee suunnitella erikseen myös maalihukan minimoimiseksi.

Kalvonpaksuus

Kalvonpaksuus riippuu valitusta maalista tai maalausjärjestelmästä. Paksuus esitetään yleensä mikrometreinä (µm) tai millimetreinä (mm). Maalien kuivakalvon nimelliskalvonpaksuudet esitetään maalausstandardeissa, yhdistelmäselosteissa ja tuoteselosteissa.

Maalikalvon paksuus voidaan selvittää laskemalla märkäkalvonpaksuudesta märkäkalvomittarin avulla. Kuivakalvon paksuuden mittaamiseen käytetään joko kuivakalvoa rikkoavaa menetelmää kuten kiilauraa tai kalvoa ei-rikkovaa menetelmää kuten esimerkiksi pyörrevirtamenetelmää. Maalikalvonpaksuuden mittaamisesta lisää standardissa ISO 2808.

Sävy ja pinnan ulkonäkö

Maaleilla on lähes rajoittamaton värivalikoima. Maalit sävytetään väriaineilla tai pastoilla, jotka annostellaan sävytyskaavan mukaisesti perusmaaliin. Perusmaaleja voi olla esimerkiksi läpikuultavia, valkoisia, keltaisia ja punaisia. Kaikkia sävyjä ei välttämättä saada peittäviksi, jolloin on hyvä käyttää esimerkiksi peittävää valkoista pohjamaalia. Myös sävyillä voi ilmetä metameriaa, eli sävy muuttuu valonlähteen mukaan.

Maalilla voidaan saada myös mattapinta, metallinhohtopinta ja eri pinnankarheuksilla olevia pintoja sekä erilaisilla maalaustekniikoilla voidaan saada näyttävä pinta aikaan. Erikoismaalaustekniikoita on esimerkiksi kuviointi- ja efektimaalaus ja krakleeraus.

Maalikemia ja kuivumismekanismit

Maali on pigmentoitu nestemäinen, pastamainen tai jauhemainen pinnoiteaine, joka kuivuttuaan muodostaa alustaan tarttuvan kalvon. Maalilla on suojaavia, ulkonäköä parantavia tai teknisiä erikoisominaisuuksia.

Maali koostuu yleisesti sideaineista, pigmenteistä, täyteainesta, apuaineista, liuotteista ja ohenteista. Sideaineen tarkoitus on varmistaa maalin adheesion, koheesion ja kemiallisen sekä fysikaalisen kestävyyden. Pigmentit ja täyteaineet tuovat maaliin värisävyn, peittokyvyn, korroosioneston, uv-suojan, ominaispainon, kiillon ja kalvon tiiviyden sekä kestävyyden. Maalin apuaineita ovat mm. tensidit, säilöntäaineet, homeenestoaineet, inhibiitit ja maalin pH:n säätö. Liuotteilla ja ohenteilla alennetaan maalin viskositeettiä ja ne haihtuvat maalin kuivuessa.

Maalit nimetään yleisesti sideaineet mukaan. Maalityyppejä on mm. öljymaalit, alkydimaalit, epoksimaalit, akrylaattimaalit, polyuretaanit ja dispersiomaalit.

Maalit voidaan luokitella myös kuivumistavan mukaan fysikaalisesti kuivuviin, hapettumalla kuivuviin ja reaktiomaaleihin. Fysikaalisesti kuivuva tarkoittaa, että liuotteen haihduttua sideainehiukkaset tarttuvat toisiinsa. Hapettumalla kuivuvat maalit reagoivat hapen kanssa liuotteen haihduttua. Reaktiomaaleissa ainesosat pääsevät reagoimaan liuotteen haihduttua muodostaen kalvon.

Piirrosmerkinnät ja määrittely

Maaleille on määritelty mm. rasitusluokat, ulkonäköluokat, kiiltoryhmät, päästöluokitukset ja kunnossapitovälit. Maalituotteilla voi olla pakollisia merkintöjä, esimerkiksi CE-merkintä ja varoitusmerkinnät. Muita merkintöjä voi löytyä kuten ympäristö-, terveys- ja turvallisuusmerkintöjä.
Rakennusten pintakäsittelyn suunnitteluun ja toteutukseen on yleisesti hyväksytty MaalausRYL 2012, joka pitää sisällään maalaustöiden yleiset laatuvaatimukset ja käsittely-yhdistelmät. MaalausRyl2012:ssä vaaditut määritykset ja luokitukset ovat merkitty yleisesti maalituoteselosteeseen.

Maalauksen suunnittelun vaiheet

Maalauksen onnistumisen ja toimivuuden kannalta on tärkeä suunnitella maalaus huolella. Suunnittelun voi tehdä työn tilaaja tai toteuttava yritys. Esimerkiksi metallisen tuotteen maalauksen suunnittelussa tulee ensin tunnistaa metalli, tarkastaa metallin pinnan kunto, määrittää laatuvaatimukset, rajata maalausmenetelmät, valita maalausyhdistelmä ja maalausmenetelmä sekä valita esikäsittely. Suunnittelun perusteella laaditaan maalaustyöohje.

Suunnittelun kannalta on hyvä tunnistaa mikä kohde on kyseessä. Onko suoritettava maalaus esimerkiksi rakennusmaalausta, tuotemaalausta, korroosionestomaalausta, huoltomaalausta vai erikoismaalausta. Rakennusmaalauksessa seurataan alakohtaisia ohjeita kuten esimerkiksi MaalausRYL:ssä on esitetty. Rakennusmaalaus sisältää mm. rakennusten julkisivut ja sisäseinät, katot, lattiat ja rakenteet. Tuotemaalaus on yksittäisten tai sarjatuotantona suoritettu kappaleiden maalausta. Tuotemaalaus voi olla eri materiaaleille kuten huonekalujen maalaus, metalli- tai muovikappaleiden maalausta tai käytännössä minkä vain tuotteen maalausta. Korroosionestomaalaus on metallipintojen maalausta ympäristön ja ilmaston aiheuttamaa korroosiota vastaa. Huoltomaalauksessa on tärkeää tunnistaa millä maalilla kohde on aikaisemmin maalattu. Erikoismaalaus kattaa mm. MED-tuotteet, palonestomaalit, kitkamaalit, liukuominaisuuksia parantava maali, homeen- ja sinistäjäsienen kasvua estävä maali, hygieeniset maalit, kuumankestävät maalit, tiemerkintämaalit, ympäristöystävälliset maalit, siltojen maalit, EMC-häiriösuojamaalit, infrapunasuojattu naamiomaalit ja sähköäjohtavat ESD-maalit.