Powłoki techniczne – jakie pełnią funkcje i gdzie się sprawdzają?

W branżach, takich jak energetyka, elektromobilność, data centers, kolejnictwo, motoryzacja, budownictwo czy elektronika, wymaga się od nich ponadprzeciętnej odporności na ścieranie, pęknięcia, wilgoć czy uszkodzenia mechaniczne, a także zwiększonego przewodnictwa lub izolacji. W celu uzyskania takich właściwości metale pokrywa się specjalnymi powłokami technicznymi. Mogą to być powłoki galwaniczne lub nanoszone proszkowo. Jakie właściwości mają takie powłoki i jakie znajdują zastosowanie?

Czym są powłoki techniczne?

Powłoki techniczne, nazywane również funkcjonalnymi, to specjalistyczne warstwy nanoszone na powierzchnie metali w celu zmiany lub poprawy ich właściwości fizycznych i technologicznych. W odróżnieniu od powłok dekoracyjnych tworzone są z myślą o pracy w wymagających warunkach, a więc wszędzie tam, gdzie liczą się trwałość, niezawodność oraz wydajność komponentów.

Przykładami powłok technicznych są na przykład powłoki galwaniczne: warstwy cynku, niklu czy srebra, które – nakładane w Electris metodą galwanizacji elektrolitycznej – umożliwiają dostosowanie metalu bazowego do specyfiki konkretnego zastosowania przemysłowego.

Co daje techniczna powłoka galwaniczna?

W Electris oferujemy proces galwanizacji, czyli galwaniczne nakładanie warstw metalu, które pozwala pokryć powierzchnię miedzi czy aluminium powłoką techniczną o różnych grubościach (w Electris od 1 μm do 50 μm). Taka dodatkowa warstwa może zapewnić liczne korzyści, które mają bezpośredni wpływ na trwałość, funkcjonalność i niezawodność gotowego elementu. Oto najważniejsze z nich:

• Zwiększona odporność na korozję. Powłoki techniczne zabezpieczają metal przed szkodliwym wpływem wilgoci, tlenu, soli, kwasów czy innych czynników chemicznych. To kluczowe w branżach, w których komponenty są narażone na długotrwały kontakt z czynnikami atmosferycznymi lub przemysłowymi
• (np. w energetyce i przemyśle morskim lub chemicznym).
• Ochrona przed zużyciem i ścieraniem. Techniczna powłoka galwaniczna może znacznie zwiększyć twardość i odporność metalowego elementu na ścieranie czy pęknięcia, a także zmniejszyć tarcie i ograniczyć degradację materiału bazowego.
• Odporność na wysokie temperatury. W wymagających środowiskach (np. w przemyśle lotniczym czy motoryzacyjnym) powłoki techniczne są w stanie skutecznie chronić komponenty pracujące w wysokich temperaturach – stabilizują powierzchnię, zmniejszają rozszerzalność cieplną i ograniczają degradację materiału.
• Ułatwienie lutowania, spawania i klejenia. Niektóre powłoki techniczne poprawiają właściwości technologiczne materiału, ułatwiając dalszą obróbkę lub montaż. Przykładowo cynowa lub srebrna warstwa galwaniczna może znacznie poprawić lutowność złącz w elektronice.Izolacja chemiczna. Niektóre rodzaje powłok galwanicznych technicznych pełnią funkcję bariery, chroniąc przed reakcjami chemicznymi, utlenianiem czy migracją jonów. To ważne np. w układach elektronicznych i automatyce przemysłowej.

Warto dodać, że wysokiej jakości powłoki techniczne pozwalają nie tylko chronić nowe elementy, ale także przywracać sprawność i funkcjonalność części już eksploatowanych. Dzięki galwanicznemu nakładaniu powłok możliwa jest np. regeneracja powierzchni wielu istotnych komponentów, takich jak wały, łożyska czy tuleje, które uległy zużyciu lub uszkodzeniu w wyniku intensywnej pracy. Taka odbudowa pozwala uniknąć kosztownej wymiany całego komponentu, wydłuża jego cykl życia i przyczynia się do ograniczenia odpadów przemysłowych, co jest istotne z punktu widzenia zrównoważonej produkcji.

Powłoki epoksydowe lub poliestrowe – ochrona i funkcjonalność w aplikacjach przemysłowych

Innym rodzajem powłok technicznych są powłoki epoksydowe lub poliestrowe, które są nanoszone na komponenty proszkowo. Stanowią zaawansowane rozwiązanie techniczne w dziedzinie zabezpieczania powierzchni komponentów metalowych. Ich zastosowanie pozwala nie tylko na skuteczną ochronę przed czynnikami środowiskowymi, ale także na zapewnienie kluczowych właściwości funkcjonalnych, takich jak izolacja elektryczna, odporność mechaniczna czy stabilność termiczna.

Izolacja elektryczna i odporność termiczna

Jedną z najistotniejszych cech powłok nakładanych metodą proszkową – zwłaszcza epoksydowych i poliestrowych – jest ich wysoka odporność dielektryczna, sięgająca nawet 45 kV/mm. Dzięki temu z powodzeniem wykorzystywane są one w komponentach systemów bateryjnych, urządzeniach energetycznych oraz instalacjach wymagających niezawodnej izolacji elektrycznej.
Dodatkowo powłoki proszkowe wykazują stabilność w temperaturach dochodzących do 300°C, co czyni je odpornymi na warunki panujące w środowiskach przemysłowych o podwyższonych wymaganiach temperaturowych.

Elastyczność i odporność mechaniczna

W zależności od zastosowanego typu farby proszkowej możliwe jest uzyskanie powłok epoksydowych i poliestrowych o zróżnicowanej elastyczności i grubości, co pozwala na ich aplikację na komponentach o skomplikowanej geometrii oraz bez ryzyka pękania lub odspajania podczas montażu czy eksploatacji.

Jakie zastosowania mają techniczne powłoki ochronne?

Fakt, że techniczne powłoki galwaniczne, epoksydowe i poliestrowe pozwalają zmieniać własności fizyczne i technologiczne metalowych powierzchni, czyni je niezwykle przydatnymi i wszechstronnymi we współczesnym przemyśle. Znajdują zastosowanie między innymi w takich obszarach jak:

• energetyka – zabezpieczenie kluczowych komponentów i elementów infrastruktury, takich jak szynoprzewody, złączki, konektory przed korozją i działaniem czynników atmosferycznych;
• data centers, serwerownie i banki energii – powłoki techniczne zapewniają niezawodność połączeń elektrycznych, zwiększają przewodność oraz chronią elementy instalacji przed utlenianiem, przegrzewaniem i zakłóceniami w transmisji sygnału;
• elektronika – poprawa lutowności oraz ochrona metali przed utlenianiem na stykach i obwodach drukowanych;
• kolejnictwo, elektromobilność i motoryzacja – odpowiednie powłoki zabezpieczają elementy układów napędowych, zawieszenia, hamulcowych oraz karoserii przed korozją, zużyciem mechanicznym i innymi zagrożeniami;
• budownictwo – ochrona metalowych elementów konstrukcyjnych, instalacji grzewczych, wentylacyjnych i klimatyzacyjnych przed korozją oraz uszkodzeniami mechanicznymi;
• przemysł obronny – stosowane są do ochrony komponentów broni, pojazdów wojskowych i systemów elektronicznych przed zużyciem, korozją i ekstremalnymi warunkami środowiskowymi (powłoki galwaniczne zwiększają niezawodność oraz skuteczność sprzętu wojskowego);
• lotnictwo i przemysł kosmiczny – powłoki techniczne zabezpieczają elementy konstrukcji samolotów, silników odrzutowych oraz systemów sterujących przed ścieraniem, wysokimi temperaturami, korozją i zmęczeniem materiału, co wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo lotów;
• przemysł maszynowy i narzędziowy – stosowanie powłok galwanicznych i nanoszonych proszkowo pozwala na zwiększenie twardości, odporności na ścieranie i zmniejszenie współczynnika tarcia w narzędziach skrawających, przekładniach, łożyskach i innych częściach pracujących w warunkach intensywnego obciążenia mechanicznego.

Wszystko to sprawia, że techniczne powłoki ochronne mają dzisiaj ogromne znaczenie i stanowią nieodzowny element nowoczesnych procesów produkcyjnych

Electris Coating Systems – kompleksowe usługi galwaniczne oraz malowanie proszkowe

Specjalnością naszej firmy są powłoki galwaniczne oraz nanoszone proszkowo dla różnych branż – zwłaszcza dla elektroenergetyki. Oferujemy niklowanie, cynowanie i srebrzenie elementów z metali nieżelaznych (miedzi i aluminium), w tym szynoprzewodów (busbarów), co pozwala na znaczące zwiększenie ich odporności na korozję, poprawę przewodności elektrycznej oraz trwałości w trudnych warunkach eksploatacji.

Oferujemy również usługę precyzyjnej integracji dwóch komplementarnych typów powłok na jednym elemencie. Proces ten obejmuje:

• odpowiednie oczyszczenie całego elementu;
• maskowanie konkretnych miejsc;
• nałożenie powłoki galwanicznej (np. srebra), która zapewnia właściwości przewodzące oraz skuteczną ochronę antykorozyjną w strefach styków i połączeń;
• nałożenie powłoki epoksydowej lub poliestrowej, która pełni funkcję izolacyjną (o wytrzymałości dielektrycznej do 45 kV/mm), a także chroni przed uszkodzeniami mechanicznymi i wpływem środowiska.

Zastosowanie obu technologii w ramach jednego komponentu umożliwia precyzyjne dostosowanie jego właściwości funkcjonalnych do wymagań aplikacji. Tam, gdzie liczą się niski opór elektryczny i niezawodność przewodzenia, stosowane są powłoki galwaniczne. W miejscach wymagających skutecznej izolacji i odporności środowiskowej – powłoki proszkowe. Takie zintegrowane podejście pozwala tworzyć komponenty dokładnie odpowiadające potrzebom użytkowników, jednocześnie gwarantując wysoką powtarzalność jakości i parametrów technicznych w każdej serii produkcyjnej.

Masz pytania albo chcesz skorzystać z usług naszej firmy? Zapraszamy do kontaktu z Electris Coating Systems – napisz do nas na sales@electris.pl!