Kas yra plazmos elektrolitinis oksidavimas?

Plazminė elektrolitinė oksidacija (PEO) yra vienas iš kelių procesų, kurių metu metalinio objekto paviršius padengiamas apsauginiu keraminiu sluoksniu. Medžiagos, kurias galima apdoroti tokiu būdu, yra metalai, tokie kaip aliuminis ir magnis, o keraminė danga paprastai yra oksidas. Procesas panašus į anodavimą, tačiau naudojamas žymiai didesnis elektrinis potencialas, dėl kurio gali susidaryti plazmos iškrovos. Taip išilgai ruošinio paviršiaus susidaro labai aukšta temperatūra ir slėgis, dėl ko gali susidaryti šiek tiek storesnės keraminės dangos, nei įmanoma tradiciniu anodavimu. Apsauginis sluoksnis, sukurtas plazmos elektrolitine oksidacija, gali suteikti pranašumų, pavyzdžiui, atsparumą korozijai ir nusidėvėjimui.

Pirmieji eksperimentai su plazmos elektrolitine oksidacija buvo atlikti šeštajame dešimtmetyje ir nuo to laiko buvo kuriami ir tobulinami įvairūs metodai. Kiekvienas PEO metodas veikia pagal tą patį pagrindinį principą, ty tam tikrus metalus tinkamomis sąlygomis galima paskatinti sudaryti apsauginę oksido dangą. Daugelis metalų, esant deguoniui, natūraliai sudarys oksido sluoksnį, tačiau dažniausiai jis nėra labai storas. Norint padidinti oksidinės dangos storį, reikia naudoti anodavimą ir kitus metodus.

Paprasčiausiu lygiu plazmos elektrolitinis oksidavimas yra panašus į tradicinį anodavimą. Metalinis ruošinys nuleidžiamas į elektrolito vonią ir prijungiamas prie elektros šaltinio. Daugeliu atvejų metalinis ruošinys veiks kaip vienas elektrodas, o bakas, kuriame yra elektrolitas, yra kitas. Ant elektrodų tiekiama elektra, dėl kurios iš elektrolitinio tirpalo išsiskiria vandenilis ir deguonis. Kai deguonis išsiskiria, jis reaguoja su metalu ir sudaro oksido sluoksnį.

Tradicinis anodavimas naudoja maždaug 15–20 voltų, kad ant metalinio ruošinio būtų užaugintas oksido sluoksnis, o dauguma plazmos elektrolitinio oksidavimo metodų naudoja 200 ar daugiau voltų impulsus. Ši aukšta įtampa gali įveikti oksido dielektrinį stiprumą, kuris sukelia plazmos reakcijas, nuo kurių priklauso technika. Šios plazmos reakcijos gali sukurti apie 30,000 16,000 ° F (apie XNUMX XNUMX ° C) temperatūrą, kuri yra būtina norint susidaryti storiems oksido sluoksniams, kuriuos gali sudaryti PEO procesai.

Oksidinės dangos, kurios gali būti sukurtos plazmos elektrolitinės oksidacijos proceso metu, gali būti daugiau nei kelių šimtų mikrometrų (0.0078 colio) storio. Anodavimas taip pat gali būti naudojamas iki maždaug 150 mikrometrų (0.0069 colio) storio oksido sluoksniams sukurti, nors šiam procesui reikalingas stiprus rūgšties tirpalas, o ne praskiestas bazinis elektrolitas, paprastai naudojamas plazmos elektrolitiniam oksidavimui. PEO dangos savybes taip pat galima pakeisti į elektrolitą įpilant įvairių cheminių medžiagų arba keičiant įtampos impulsų laiką.