Kun metalliosia on tarkoitus suojata korroosiolta ja antaa niille tasainen, iskuja kestävä pinta, jauhemaalaus nousee monen harrastajan ja pienyrityksen suosikiksi. Tavanomaisen keittouunin tilavuus ja teho asettavat kuitenkin rajat: moottoripyörän vanteet tai polkupyörän runko eivät mahdu sisään, eikä lämpötila pysy vakaana koko kappaleen koon vaatimalla aikajänteellä. Tästä syystä moni päätyy rakentamaan oman, mittojen mukaan sovitetun pulverimaalausuunin.
Tällä sivulla kuljetaan läpi koko projekti ideasta lopputarkastukseen. Teksti perustuu suomalaisiin turvallisuusohjeisiin ja kansainvälisiin materiaalitietoihin sekä omiin havaintoihin maalamoiden arjesta. Lähestymistapa on neutraali – tavoitteena on avata vaatimuksia, ei myydä laitteita tai tarvikkeita.
Mitä pulverimaalaus on ja miksi uunia tarvitaan
Jauhemaali on elektrostaattisesti varattua, kuivaa polymeerijauhetta. Se ruiskutetaan maadoitettuun kappaleeseen ja sulaa kiinni, kun kappale kuumennetaan noin 180 – 200 °C:seen. Tällä lämpöalueella jauheen hartsikomponentit verkottuvat ja muodostavat kestävän kalvon. Tyypilliset teolliset ohjeet suosittelevat 10–20 minuutin kappalelämpöaikaa, jotta pinnoite polymeroituu kauttaaltaan.
Ilman kunnollista uunia tulos on epävarma: reuna-alueet ylikuumenevat, paksut valurautakappaleet taas eivät saavuta tarvittavaa ydinlämpöä. Kotitallissa tehtyjen kokeilujen perusteella vakaa lämpötila on jauhemaalausprosessin kulmakivi.
Lue myös parhaat pulverimaalausuunit vertailussa
Lämpötekniset perusteet
Uunin päätehtävä on viedä kappale kokonaan vähintään 180 °C:seen ja pitää lämpö tasaisena. Läpikuumennusaika riippuu massasta, materiaalin lämmönjohtavuudesta ja ilman virtausnopeudesta. Runko-osan massiivinen takahaarukka voi tarvita vartin ekstra-aikaa verrattuna ohueen alumiiniprofiiliin. Insinöörilaskelmat tuovat apua, mutta käytännössä harrastajat seuraavat kappaleen pintalämpötilaa kosketuksettomalla mittarilla ja lisäävät varoaikaa.
Sähkövastusten tai kaasupolttimien lähettämä lämpö on mahdollista tasoittaa kierrättämällä uunin sisäilmaa hitaalla puhaltimella. Näin kuuma ilma sekoittuu, eikä kulmiin synny kylmiä taskuja.
Sopivan runkorakenteen suunnittelu
Yksinkertaisimmillaan uuni kootaan neliskulmaisesta teräsprofiilikehikosta, jonka mitat määräytyvät suurimman maalattavan kappaleen mukaan. Esimerkiksi 100 × 50 × 3 mm suorakaideputki kestää helposti 220 °C käyttöympäristön, kun liitokset saumataan jatkuvin yhtenäisin hitsausvedoin. Oven saranamekanismi on usein projektin kriittisin kohta, sillä rakojen kautta karannut lämpö hukkaa energiaa ja pidentää polttoaikaa.
Pienissä uuneissa yksi ovipaneeli riittää. Isommissa moni luottaa parioviratkaisuun, jotta raskaiden kappaleiden ripustuskisko voidaan tuoda sisään ilman nosturia.
Eristysmateriaalien valinta ja asennus
Lämpöhäviöiden rajoittamiseksi sisäseinät vuorataan kivivillalla. Korkean sulamispisteen kivivilla – niin sanottu Rockwool – kestää jopa 1000 °C, joten se ei luhistu uunin normaalissa 200 °C prosessissa. Tavallinen lasivilla menettää jäykkyytensä jo 450 °C:ssä, minkä vuoksi se ei sovellu suoraan kuumille sisäseinille.
Eristyspaksuus liittyy uunin tilavuuteen ja haluttuun energiankulutukseen. Yleinen kompromissi on 100 mm kivivillaa, jonka ulkopuolelle tuleva pelti pysyy alle 50 °C:ssä – näin palovaarat ja hukkalämpö pienenevät. Villalevyt kiristetään rst-langan ja ponttirakenteen avulla, jotta painovoima ei vuosien saatossa vedä niitä kasaan.
Lämmityselementit ja tehon mitoitus
Sähkö on kotirakentajalle helpoin lämmityslähde, koska se ei tarvitse paloilman syöttöä eikä pakokaasuja. Vastuksina voi käyttää valmiita 230 V/2000 W-putkielementtejä, joita asennetaan uunin reunoille tasaisin välein. Peukalosääntö on 1 kW lämmitystehoa per kuutiometri sisätilavuutta, jos eristys on kunnossa.
Kaasupolttimet tarjoavat nopean nousunopeuden, mutta niiden kanssa korostuu ilmankiertojärjestelmän suunnittelu ja palamisturvallisuus. Bensiini- ja dieselpolttimet jäävät harvinaisiksi, sillä jauheen asettumista haittaava noki ja kosteus ovat todellisia riskejä.
Ohjausjärjestelmä ja lämpötilan hallinta
Vakauden saavuttamiseksi tarvitaan termopari, PID-ohjain ja puolijohderele. PID säätää vastuksille menevää tehoa, jolloin lämpötilavaihtelu asettuu muutamaan asteeseen. Kun kappaleen massa on suuri, asetusarvoa voi nostaa polttovaiheen alussa 10 °C, minkä jälkeen se pudotetaan varsinaiseen polttolämpöön.
Halutessaan rakentaja voi lisätä dataloggerin, joka tallentaa uunin ja kappaleen lämpökäyrät muistitikulle. Tallenteista on hyötyä, kun eri kappaleiden polttoaikoja verrataan.
Turvallisuus ja viranomaisvaatimukset
Suomessa kaikki kiinteät sähkölaitteistot, joissa yksittäisen virtapiirin jännite ylittää 50 V AC, kuuluvat sähköturvallisuuslain piiriin. Tukes muistuttaa, että omatekoinen laitekin on haltijansa vastuulla, ja merkittävät sähkötyöt tulee teettää pätevällä ammattilaisella. Käytännössä tämä tarkoittaa, että keskuksen johdotus, suojamaadoitus ja vikavirtasuojauksen asennus tarkastetaan ennen käyttöönottoa.
Lisäksi uunirakenteen on kestettävä mekaaninen rasitus. Jos runko notkahtaa, ripustuskisko voi pudota ja kuuma kappale aiheuttaa paloriskiä. Rakennus- ja huonekaluvakuutukset eivät yleensä kata omatekoisen uunin aiheuttamia vahinkoja, ellei laitetta ole erikseen ilmoitettu vakuutusyhtiölle.
Kokoonpanon testaus ja käyttöönotto
Kun runko, eristeet ja lämmityselementit on koottu, uuni lämmitetään tyhjänä täyteen polttolämpöön. Testivaiheessa mitataan, kuinka nopeasti uuni saavuttaa 200 °C ja paljonko lämpötila aaltoilee PID-ohjauksen alla. Jos ero ylittää ±5 °C, ilmankiertokanavia kannattaa lisätä ja PID-asetuksia hienosäätää.
Seuraavaksi ripustetaan koepala, esimerkiksi 5 mm teräslevy, ja jauhemaalataan se ohjeiden mukaan. Tämän jälkeen levyn kovettumista tarkastellaan: tasainen kiilto ja kovuustesti (kynnen jälki ei jää pintaankaan) viittaavat onnistumiseen. Jos reunat palavat ruskeiksi, lämpötila on ollut liian korkea tai polttoaika pitkä.
Ylläpito ja energiatehokkuus
Harva muistaa, että uuni on puhdistettava säännöllisesti. Lattian pohjalle kertyvä ylijäämäjauhe voi syttyä pölypalon tavoin, jos sitä kertyy riittävästi. Kerran kuukaudessa uunin lattia imuroidaan ja seinäpinnat pyyhitään kuivalla mikrokuituliinalla.
Energiankulutusta voi pudottaa erillisen esilämmitysohjelman avulla. Kun kappale on huoneenlämpöinen, pelkkä 80 °C esilämpö tasoittaa lämpötilaeroja ja lyhentää varsinaista polttovaihetta.
Sähkövastusten kosketusjännitteet mitataan vuodenvälein. Jos keraamisesta eristeestä löytyy hiusmurtuma, vastus vaihdetaan, jotta maasulun vaara poistuu.