Objavljeno 07.06.2021 avtor Matteo Bordiga
Po padcu berlinskega zidu so v zgodnjih devetdesetih letih zahodne države preučevale različne ruske tehnologije, da bi ocenile njihovo uporabnost na industrijski ravni. Te tehnologije so izhajale iz ruskih raziskav na vesoljskem in vojaškem področju. Med površinskimi obdelavami kovin so pritegnile določeno zanimanje elektrolitske obdelave, imenovane Plasma Electrolytic Oxidation PEO, znane tudi kot Micro-Arc Oxidation MAO, ki so omogočale ustvarjanje izjemno trde in kompaktne plasti oksida na aluminiju, magneziju in titanu z uporabo visokonapetostnega toka.
Micron Srl je v sodelovanju s Keronite izdelal prvi stroj s certifikatom CE, izpeljan iz ruskega modela, in začel program raziskav in razvoja za izboljšanje lastnosti plasti oksida, ustvarjene z uporabo različnih tokov, spremenljivih v moči in frekvenci. Podjetji Micron in Keronite sta se na določeni točki razšli in vsako je nadaljevalo s svojim programom raziskav in razvoja.
PEO temelji na principu dovajanja visokonapetostnega toka s periodično obrnjeno polariteto na del iz kovine, primerne za anodizacijo, ki je potopljen v posebno raztopino, imenovano elektrolit. Tako je mogoče ustvariti plast oksida in hkrati staliti kovino zaradi razelektritev, ki nastanejo zaradi visoke napetosti skozi del. Del, potopljen v elektrolit, se pokrije s številnimi majhnimi električnimi razelektritvami ali “mikro loki”, ki ovijejo del in ga osvetljujejo, medtem ko povzročajo nastanek keramične plasti.
Rezultat je nastanek plasti oksida, mineralizirane s taljenjem, katere trdota je enaka trdoti izvornega oksida kovine. Na čistem aluminiju se dosežejo trdote, podobne trdoti glinice Al2O3, okoli 2000 HV, na titanu približno 1000 HV in na magneziju približno 600 HV. Pri običajno uporabljenih aluminijevih zlitinah se zaradi različnih kovin, prisotnih v zlitini, dosežejo trdote med 1200 HV in 1600 HV.
Stalno raziskovanje in razvoj sta privedla do evolucije in izpopolnjevanja procesa mikro-iskre ali mikro-loka, z boljšo porazdelitvijo in izpopolnjevanjem razelektritev elektrolitske plazme, kar izboljšuje površinske lastnosti in omogoča uporabo keramične prevleke brez naknadnega brušenja/poliranja in z boljšo enakomernostjo debeline.
Uporabljeni elektroliti so rahlo alkalne raztopine brez dodatkov težkih kovin ali nevarnih kemikalij, zaradi česar je proces okolju prijazen in varen za zdravje operaterjev. Za vsako od treh kovin, Al, Mg, Ti, se uporabljajo različni elektroliti in nastavitve stroja za pridobitev površinske keramične plasti.
Micron je razvil in izpopolnil obdelavo Plasma Electrolytic Oxidation PEO na magneziju in aluminiju, pri čemer je sodeloval tudi z britanskim podjetjem. Uporaba magnezija kot kovine in njegovih zlitin je bila vedno omejena zaradi njegove slabe odpornosti proti koroziji, kljub njegovi nizki gostoti 1,8 Kg/dm3, odlični obdelovalnosti in možnosti tlačnega litja.
Pred pojavom PEO se je za zaščito pred korozijo na magneziju zanašalo na obdelave HAE, klasično anodizacijo ali kromatiranje s Cr(VI), z manj zadovoljivimi rezultati. S PEO je keramična plast, sestavljena predvsem iz mešanih oksidov magnezija in aluminija, zelo trda (500HV) in kompaktna ter omogoča veliko povečanje odpornosti proti koroziji.
Pomembna lastnost je tudi njena površinska struktura, ki zagotavlja odličen oprijem za nadaljnje obdelave impregnacije ali lakiranja, izvedene z namenom dodatnega povečanja odpornosti proti koroziji, s čimer se doseže neprimerljiva odpornost proti koroziji.
S PEO OX-UHA je mogoče obdelati vse običajne magnezijeve zlitine, z debelinami, običajno med 5µm in 20µm. PEO omogoča odlično odpornost proti koroziji že pri nizkih debelinah prevleke, zaradi kompaktnosti in dobrega oprijema. PEO pretvori površino magnezija v magnezijev oksid, ne da bi povzročil kakršno koli dimenzijsko rast zaradi prevleke.
Trdota prevleke se razlikuje glede na uporabljeno zlitino in se običajno giblje med 400 in 600 HV, vrednosti, ki so precej višje od katerekoli druge obdelave anodizacije magnezija. Visoka trdota tako omogoča povečanje odpornosti proti obrabi, udarcem in praskam.
Tako proces kot prevleka sta okolju prijazna, saj ni prisotnih strupenih ali rakotvornih kemičnih snovi. PEO je glavna alternativna obdelava kromatiranju, ki se zaradi težav, povezanih z uporabo šestvalentnega kroma, vedno manj uporablja. Obdelava PEO je skladna z uredbo REACH in direktivo RoHS, saj ni prisotnih snovi z omejitvami uporabe nad največjimi dovoljenimi koncentracijami in ni prisotnih SVHC v količinah, večjih od 0,1 % po teži.
Ko govorimo o anodizaciji aluminija, je eden najpomembnejših in pogosto podcenjenih vidikov faza fiksiranja, imenovana tudi tesnenje, anodne plasti. Prav ta faza določa odpornost proti koroziji, stabilnost barve in trajnost obdelave.
Preberi več
Trda anodizacija aluminija je postopek, ki omogoča ustvarjanje plasti aluminijevega oksida na površini materiala z lastnostmi trdote in odpornosti proti obrabi, ki so boljše od tistih pri naravni anodizaciji ali arhitekturni anodizaciji.
Preberi več
Anodizacija (znana tudi kot anodna oksidacija) je elektrokemijski proces, ki omogoča pridobitev kompaktne plasti oksida na kovinski površini obdelanega kosa. Ta proces uporablja električni tok in njegovo ime izhaja iz dejstva, da se del, ki ga je treba obdelati, poveže z anodo elektrolitske celice.
Preberi več