Allgemeines Wissen und Anwendungsbereich der Plasma-Mikrobogenoxidation

Die Mikroplasmaoxidation (MPO), auch als Mikrobogenoxidation bekannt, ist eine Kombination aus Elektrolyt und entsprechenden elektrischen Parametern. Es wächst auf der Oberfläche von Aluminium, Magnesium, Titan und ihren Legierungen durch die augenblickliche hohe Temperatur und den hohen Druck, die durch Lichtbogenentladung erzeugt werden. Keramikfilm, der hauptsächlich aus unedlen Metalloxiden besteht. Bei der Mikrobogenoxidation existieren chemische Oxidation, elektrochemische Oxidation und Plasmaoxidation nebeneinander. Daher ist der Bildungsprozess der Keramikschicht sehr kompliziert. Bisher gibt es kein vernünftiges Modell, um die Bildung der Keramikschicht vollständig zu beschreiben.
Der Mikrobogenoxidationsprozess führt den Arbeitsbereich vom gemeinsamen anodisierten Faraday-Bereich in den Hochspannungsentladungsbereich ein, um die Defekte der harten Anodisierung zu überwinden und die Gesamtleistung des Films erheblich zu verbessern. Die Mikrobogenoxidationsfilmschicht ist fest mit dem Substrat verbunden, die Struktur ist dicht, die Zähigkeit ist hoch und sie weist die Eigenschaften einer guten Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Schlagfestigkeit bei hoher Temperatur und elektrischer Isolierung auf. Diese Technologie hat die Eigenschaften einer einfachen Bedienung und einer einfachen Einstellung der Filmfunktion, und der Prozess ist nicht kompliziert und verursacht keine Umweltverschmutzung. Es handelt sich um eine brandneue Technologie zur Oberflächenbehandlung von umweltfreundlichen Umweltschutzmaterialien, die die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Maschinen, Elektronik, Dekoration usw. abdeckt. Breite Anwendungsmöglichkeiten.
Das Prinzip und die Eigenschaften der Mikrobogenoxidationstechnologie:
Die Mikrobogenoxidations- oder Mikroplasma-Oberflächenkeramisierungstechnologie bezieht sich auf die Verwendung einer Lichtbogenentladung zur Verstärkung und Aktivierung der an der Anode auftretenden Reaktion auf der Grundlage einer gewöhnlichen Anodisierung, so dass Aluminium, Titan, Magnesiummetall und seine Legierungen als Materialien verwendet werden Das Bilden eines hochwertigen verstärkten Keramikfilms auf der Oberfläche des Werkstücks besteht darin, eine Spannung an das Werkstück mit einer speziellen Mikrobogenoxidationskraftquelle anzulegen, um das Metall auf der Oberfläche des Werkstücks mit der Elektrolytlösung zu interagieren, um ein Mikro zu bilden -arc Entladung auf der Oberfläche des Werkstücks. Unter dem Einfluss von Faktoren wird ein Keramikfilm auf der Metalloberfläche gebildet, um den Zweck der Verstärkung der Oberfläche des Werkstücks zu erreichen.
Die herausragenden Merkmale der Mikrobogenoxidationstechnologie sind: (1) Die Oberflächenhärte des Materials wird stark verbessert. Die Mikrohärte beträgt 1000 bis 2000 HV, bis zu 3000 HV, was mit Hartmetall vergleichbar ist und den hohen Kohlenstoffgehalt nach der Wärmebehandlung bei weitem übertrifft. Die Härte von Stahl, hochlegiertem Stahl und schnellem Werkzeugstahl; (2) gute Verschleißfestigkeit; (3) gute Wärmebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Dies überwindet grundlegend die Mängel von Aluminium-, Magnesium- und Titanlegierungsmaterialien bei der Anwendung, sodass diese Technologie breite Anwendungsaussichten bietet. (4) hat eine gute Isolationsleistung und der Isolationswiderstand kann 100 MΩ erreichen. (5) Der Keramikfilm wird in situ auf dem Substrat gezüchtet, die Bindung ist fest und der Keramikfilm ist dicht und gleichmäßig.

Mikrobogenoxidationsbad:
Die Mikro-Lichtbogenoxidation zielt hauptsächlich auf Ventilmetalle wie Aluminium, Magnesium, Titan, Zirkonium, Niob und Thallium ab (Ventilmetalle beziehen sich auf Metalle, die als Elektrolytventile im Elektrolyten fungieren). Die gleiche Flüssigkeit kann für Aluminiumtitan verwendet werden.
1. Oxidationsflüssigkeitsdichte: Unterschiedliche Flüssigkeiten haben unterschiedliche spezifische Gewichte, und die spezifischen Gewichte liegen zwischen 1,0 und 1,1.
2. Arbeitsspannung der oxidierenden Flüssigkeit: 400V-750V.
3. Stromdichte: Die Stromdichte des Werkstücks ist je nach Flüssigkeit unterschiedlich. Im Allgemeinen ungefähr: 0,01-0,1 Ampere pro Quadratdezimeter. Es gibt aber auch große Ströme, die 8 Ampere pro Quadratdezimeter überschreiten.
4. Mikrobogenoxidationszeit: 10-60 Minuten, je länger die Zeit, desto dichter der Film, aber auch die Rauheit nimmt zu.
5. Flüssiger pH-Wert: alkalisch, PH beträgt normalerweise 8-13
6. Mikrobogenoxidationsprozess:
Ölentfernung —- Waschen —- Lichtbogenoxidation —- Reinwasserwäsche —- Geschlossen
Einflussfaktoren der Lichtbogenoxidationsarbeit
1. Werkstückmaterial und Oberflächenzustand
(1) Die Lichtbogenoxidation stellt keine hohen Anforderungen an Aluminiummaterialien, unabhängig davon, ob es sich um kupfer- oder siliciumhaltige schwer zu eloxierende Aluminiumlegierungen handelt, solange der Anteil des Ventilmetalls mehr als 40% beträgt, kann sie verwendet werden Mikro-Lichtbogenoxidation und kann einen idealen Filmboden erhalten.
(2) Der Oberflächenzustand muss im Allgemeinen nicht poliert werden. Bei rauen Oberflächen kann es nach der Lichtbogenoxidation flach und glatt repariert werden. Bei Oberflächen mit geringer Rauheit (dh glatten Oberflächen) wird die Rauheit erhöht.
2. Einfluss der flüssigen Zusammensetzung auf die Oxidation
Die Elektrolytzusammensetzung ist der Schlüsselfaktor, um einen qualifizierten Film zu erhalten. Die Mikrobogenoxidationsflüssigkeit wählt im Allgemeinen alkalische Salzlösungen aus, die bestimmte Metall- oder Nichtmetalloxide wie Silikat, Phosphat und Borat enthalten. Unter der gleichen Mikrobogenelektrolysespannung ist die Filmbildungsgeschwindigkeit umso schneller und der Temperaturanstieg der Lösung umso langsamer, je höher die Elektrolytkonzentration ist. Im Gegensatz dazu ist die Filmbildungsgeschwindigkeit langsamer und die Lösungstemperatur steigt schneller an.
3. Der Einfluss der Temperatur auf die Lichtbogenoxidation
Die Mikro-Lichtbogenoxidation unterscheidet sich von der anodischen Oxidation und der erforderliche Temperaturbereich ist breiter. Im Allgemeinen sind es 10-90 Grad. Je höher die Temperatur, desto schneller die Filmbildung, aber auch die Rauheit nimmt zu. Und die Temperatur ist hoch, es wird Feuchtigkeit bilden. Im Allgemeinen bei 20-60 Grad empfohlen. Da die Mikrobogenoxidation in Form von Wärmeenergie freigesetzt wird, steigt die Temperatur der Flüssigkeit schnell an. Der Lichtbogenoxidationsprozess muss mit einem Wärmeaustausch-Kühlsystem mit großer Kapazität ausgestattet sein, um die Badtemperatur zu steuern.
4. Einfluss der Zeit auf die Lichtbogenoxidation
Die Mikrobogenoxidationszeit wird im Allgemeinen auf 10 bis 60 Minuten eingestellt. Je länger die Oxidationszeit ist, desto besser ist die Dichte des Films, aber auch seine Rauheit nimmt zu.
5. Kathodenmaterial
Das Kathodenmaterial kann Edelstahl, Kohlenstoffstahl, Nickel usw. sein. Die obigen Materialien können aufgehängt oder als Kathodentank verwendet werden.
6. Wirkung der Nachbehandlung auf die Lichtbogenoxidation
Nach der Mikro-Lichtbogenoxidation kann das Werkstück direkt ohne Aufgabenbearbeitung verwendet werden und kann auch einer nachfolgenden Verarbeitung wie Versiegeln, Elektrophorese und Polieren unterzogen werden.
Vor- und Nachteile sowie Anwendungsbereich
Die Keramikfilmschicht auf der Oberfläche auf Aluminiumbasis weist nach der Lichtbogenoxidationsbehandlung eine hohe Härte (HV> 1200), eine starke Korrosionsbeständigkeit (CASS-Salzsprühtest> 480 h), eine gute Isolierung (Filmbeständigkeit> 100 MΩ) und die Filmschicht auf wird mit dem Grundmetall Strong kombiniert und weist eine gute Verschleißfestigkeit und Wärmeschockbeständigkeit auf. Die Mikrobogenoxidationstechnologie verfügt über eine starke Prozessfähigkeit und kann Oxidfilmschichten mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten, indem Prozessparameter geändert werden, um den Anforderungen verschiedener Zwecke gerecht zu werden. es kann auch dazu führen, dass die Filmschicht bestimmte Eigenschaften aufweist oder unterschiedliche Farben zeigt, indem die Zusammensetzung des Elektrolyten geändert oder angepasst wird; Das gleiche Werkstück kann auch mehreren Mikrobogenoxidationsbehandlungen mit unterschiedlichen Elektrolyten unterzogen werden, um mehrere Schichten von Keramikoxidfilmen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erhalten.
Da die Mikro-Lichtbogenoxidationstechnologie die oben genannten Vorteile und Eigenschaften aufweist, hat sie äußerst breite Anwendungsaussichten in Industriebereichen wie Maschinen, Automobilen, Landesverteidigung, Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Zivilbau. Es kann hauptsächlich zur Oberflächenverstärkungsbehandlung von Bauteilen auf Aluminiumbasis mit besonderen Anforderungen an Verschleißfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Wärmeschockbeständigkeit, hohe Isolation usw.; Es kann auch in der Bau- und Zivilindustrie mit hohen Anforderungen an Dekoration, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit eingesetzt werden. Die Oberflächenbehandlung des Aluminiumsubstrats; kann auch zur Oberflächenverstärkungsbehandlung von speziellen Legierungsmaterialien auf Aluminiumbasis verwendet werden, die durch herkömmliche Anodisierung nicht behandelt werden können. Zum Beispiel Kolben auf Aluminiumbasis, Kolbensitze, Zylinder und andere Komponenten auf Aluminiumbasis von Automobilen und anderen Fahrzeugen; verschiedene Formen auf Aluminiumbasis in der Maschinen- und Chemieindustrie, die Innenwände verschiedener Aluminiumdosen und verschiedene Nullen auf Aluminiumbasis im Flugzeugbau Komponenten wie Lagerböden, Überrollbügel, Schienen usw.; und verschiedene Hardwareprodukte, Fitnessgeräte usw. auf Aluminiumbasis in der Zivilindustrie.
Es gibt immer noch einige Mängel in der Mikrobogenoxidationstechnologie, z. B. muss die Untersuchung der Prozessparameter und der unterstützenden Ausrüstung weiter verbessert werden. Die Oxidationsspannung ist viel höher als die herkömmliche Aluminiumanodisierungsspannung, und während des Betriebs müssen Sicherheitsschutzmaßnahmen getroffen werden. und die Elektrolyttemperatur steigt schneller, müssen mit Kühl- und Wärmeaustauschgeräten mit größerer Kapazität ausgestattet werden.