Tietoa pinnoituksesta

Tässä yleisesti pinnoituksesta ja pinnoittamisesta. Kun ymmärtää pinnoitteen sielunelämää, niin osaa toimia siten, että se olisi mahdollisimman pitkäikäinen.

Usein törmää vääriin käsityksiin pinnoittamisesta ja pinnoituksesta. Ongelma voi johtua siitä, ettei pinnoitustyötä tehdä ollenkaan Suomessa ja tästä syystä vahvin pinnoitusosaaminen on muualla Euroopassa. Kyse on erikoistyöstä, jota tehdään muutamien yrityksien toimesta Euroopassa. Sylinterien uudelleen pinnoitusta ei tehdä ollenkaan Suomessa, koska työlaitteiden kustannukset ovat liian suuret Suomen volyymeihin. Pinnoitusta tekeviä yrityksiä on Keski-Euroopassa, koska he pystyvät saamaan volyymiä isommalta alueelta. Uudelleen pinnoituksia tehdään myös tiettyjen autojen moottoreihin, esim Porsche.

Aiemmin käytettiin rautasylintereitä, mutta kun pyörien tehoja haluttiin lisätä niin kehitys törmäsi useaan ongelmaan. Nykyään käytetään alumiinisylintereitä, jotka koneistetaan hyvin tarkasti ja pinnoitetaan erittäin kovalla aineella. Moottoriteknisesti tärkeimpiä etuja on muun muassa lämmönjohtavuuden paraneminen, sillä alumiinilla on huomattavasti parempi lämmönjohtavuus kuin raudalla. Pinnoitteen ansiosta pystytään myös käyttämään selkeästi pienempiä välyksiä ja saamaan sitä kautta korkeampia teholukemia. Myös pienempi kitkakerroin on iso hyöty verrattuna vanhoihini rautasylintereihin.

Nicasil pinnoittamisesta

Yleisesti sylinterin pinnoitus tunnetaan nimellä Nicasil-pinnoitus. Nicasil tai nikasil tulee sanoista "nickel silicon carbide" eli se on piikarbidien, nikkelin ja muiden seostusmateriaalien yhdistelmä. Nicasil on Mahlen tuotemerkki joka on jäänyt käsitteeksi, kun puhutaan uudelleen pinnoituksesta. Jokaisella tehtaalla ja toimijalla on oma tuotemerkkinsä täysin samalle toimenpiteelle. Nicasil on erittäin ohut pinnoitus sylinterin seinämässä.

Moottoripyörien sylintereissä pinnoitus on keskimäärin 0,03 - 0,06 millimetriä paksu. Muuten sylinterirunko on alumiinipohjainen. Pinnoitus on oikein käytettynä erittäin kova ja kestävä yhdistelmä. Sen etuina on kestävyyden lisäksi myös pieni kitkakerroin. Ohut pinnoitus mahdollistaa tehokkaan lämmönjohtavuuden alumiinisylinteriin.

Uudelleen pinnoitus on monivaiheinen prosessi. Rikkoutuneesta sylinteristä poistetaan vanha pinnoite, sylinteri tarkistetaan ja tarpeen vaatiessa korjaushitsataan. Monien välivaiheiden jälkeen sylinteri uudelleen pinnoitetaan ja sen jälkeen tietysti vielä kerran tarkistetaan, mitataan ja hoonataan. 

Yleisesti pinnoitteen rikkoutumisesta

Pinnoitteen rikkoutumiselle on monia erilaisia syitä ja tapoja. Tässä esitelty kaikista yleisin syy eli liian korkea palotapahtuman lämpötila. Liian korkea palolämpötila taas voi johtua vääristä kaasarin säädöistä, väärästä ajotavasta tai esimerkiksi ilmavuodosta.

Pinnoite kestää todella kovia lämpötiloja. Usein kun pinnoitus hajoaa, niin syynä on männän sulaminen. Palotapahtuman lämpötila nousee, kun moottorissa on joku vika, esimerkiksi liian laiha seos. Kun palotapahtuman lämpötila kasvaa liian suureksi, niin alumiinipohjainen mäntä alkaa pehmeämään ensimmäisenä ja laajenee. Tällöin pinnoitteen ja männän välinen kitka kasvaa liian suureksi, kun pehmeä mäntä alkaa tarraamaan pinnoitteeseen kiinni. Tässä tilanteessa mäntä tarttuu pinnoitteeseen ja repii sen mukanaan. Kun pinnoite on rikkoutunut, niin sitä ei voi paikata tai korjata muuta kuin uudelleen pinnoittamalla.

Usein syytetään pinnoitetta, koska se on repeytynyt irti seinämästä. Lähes aina kiinnileikkautumisjäljistä näkee, että pinnoitteen rikkoutuminen on seuraus, ei syy. Perinteinen kiinnileikkaaminen jättää sylinteriin ja mäntään erilaiset jäljet kuin pinnoitevirheestä johtuva rikkoutuminen. Rikkinäistä mäntää tarkasti tarkastellessa pystyy näkemään pehmeämisen/sulamisen merkkejä.

Joissain tilanteissa pinnoite ei mene rikki vaan sulanutta mäntää jää pinnoitteen päälle. Tällöin sylinteri on korjattavissa, koska sulanut alumiinipohjainen mäntä voidaan irrottaa pinnoitteen päältä suolahapolla ja alta paljastuu ehjä pinnoite. Uudessakin pinnoitteessa on hoonausjäljet 45 asteen kulmassa ja tällaisessa korjaustilanteessa myös kevyt hoonaus on mahdollista. Pinnoitteella tosin on niin korkea HRc, että sen hoonaaminen normaaleilla hoonauskivillä on vaikeaa.

Alumiinin huokoisuus 

Välillä pinnoitusprosessissa pinnoitteeseen tulee pienen pieniä reikiä, kuten alla olevassa kuvassa. Ne ovat harmittomia, ne eivät huononna pinnoitetta, eikä niillä ole negatiivistä vaikutusta moottorin toimintaan. Kyse on alumiinin huokoisuudesta eli ominaisuudesta, jota ei voi estää. 

Huokoisuuden muodostuminen tapahtuu siis jo sylinterin valmistusvaiheessa, kun alumiinisylinteriä valetaan. Karkeasti kuvailtuna pieniä kaasukuplia jää alumiinin sisään. Pinnoitusprosessin aikana, etenkin korjaushitsauksen yhteydessä, suuret lämpötilamuutokset vapauttavat kaasuja ja huokoisuus tulee näkyviin sylinterin seinämään.

Näistä pienistä rei'istä ei kannata olla huolissaan. Männänrengas ei voi tarttua niihin kiinni eikä ne vaikuta esimerkiksi männänrenkaan tiivistymiseen sylinterin seinämää vasten. Enemmänkin niillä on positiivinen vaikutus, koska pieni kuoppa toimii öljyvarastona ja vähentää kitkaa.