Princíp a výhody a nevýhody mikrooblúkovej oxidácie

Mikrooblúková oxidácia, tiež známa ako mikro plazmová oxidácia alebo anodické iskrové nanášanie, je nová technológia, ktorá vkladá neželezné kovy ako hliník, titán, horčík alebo ich zliatiny do špeciálneho elektrolytu a priamo narastá keramická membrána na povrchu kovu alebo zliatiny in situ prostredníctvom mikroplazmového výboja. Je to nová metóda založená na anodizácii.
Továreň na galvanické pokovovanie v Shenzhene uviedla, že sa všeobecne verí, že proces oxidácie mikrooblúkom prechádza štyrmi fázami.
(1) Stupeň eloxovania
Vložte vzorku do určitého elektrolytu a po elektrifikácii sa na povrchu vzorky a katódy objavia početné malé a rovnomerné biele bubliny. Ako sa napätie zvyšuje, bubliny sa postupne zväčšujú a hustnú a rýchlosť generovania sa tiež neustále zrýchľuje. Tento jav pretrváva až do dosiahnutia prierazného napätia a tento stupeň sa nazýva stupeň anodickej oxidácie.
(2) Stupeň iskrového výboja
Keď napätie aplikované na vzorku dosiahne prierazné napätie, na povrchu vzorky sa začne objavovať nespočetné množstvo malých iskier s nízkym jasom. Tieto iskry majú nízku hustotu a nemajú výbušný zvuk. V tomto štádiu sa na povrchu vzorky začína vytvárať keramická vrstva, ale rýchlosť rastu keramickej vrstvy je veľmi nízka, s nízkou tvrdosťou a hustotou. Preto by sa mal čas počas tejto fázy čo najviac skrátiť.
(3) Mikrooblúkový oxidačný stupeň
Po vstupe do štádia iskrového výboja, keď napätie stále stúpa, iskra sa postupne zväčšuje a zosvetľuje a zvyšuje sa hustota. Následne sa na povrchu vzorky začali vyskytovať rovnomerné výbojové oblúkové škvrny. Oblúková škvrna je väčšia a má vyššiu hustotu, ktorá sa rozjasňuje so zvyšovaním prúdovej hustoty a je sprevádzaná silným zvukom výbuchu. V tomto bode vstupuje do štádia mikro oxidácie oblúka.
(4) Stupeň zhášania oblúka
Na konci mikrooblúkovej oxidácie, keď napätie dosiahne svoju maximálnu hodnotu, budú existovať dva trendy v raste keramickej vrstvy. Jedným z nich je, že oblúkové body na povrchu vzorky sú čoraz redšie a nakoniec zmiznú, pričom na povrchu je len malé množstvo jemných iskier. Tieto iskry nakoniec zmiznú a zvuk výbuchu ustane. Ďalším typom je, že na povrchu je len malé množstvo jemných iskier, ktoré časom úplne zmiznú, zatiaľ čo v jednej alebo viacerých ďalších častiach sa náhle objavia veľké oblúkové škvrny. Tieto veľké oblúkové škvrny sú oslňujúce a môžu zostať nehybné po dlhú dobu, pričom produkujú veľké množstvo plynu a zvyšujú zvuk výbuchov.
Výhody a existujúce problémy technológie udržiavacej oxidácie
Technológia mikrooblúkovej oxidácie je vyvinutá na báze anodickej oxidácie a má v tomto procese výrazné charakteristiky: (1) elektrolyt je slabo alkalický a neznečisťuje životné prostredie; (2) Proces je jednoduchý a predbežná úprava obrobku vyžaduje iba odstránenie povrchového oleja a nečistôt bez potreby odstraňovať prirodzenú oxidovú vrstvu na povrchu, vďaka čomu je vhodný na výrobu vo veľkom meradle; (3) Mikrooblúková oxidácia môže byť dokončená naraz alebo v niekoľkých fázach, pričom eloxovanie sa musí po prerušení znova spustiť; (4) Nevyžaduje sa vákuum ani podmienky nízkej teploty.
S touto technológiou však stále existujú určité problémy. Napríklad proces tvorby mikrooblúkového oxidačného filmu je pomerne zložitý a výskum mechanizmu je nedostatočný; Oxidačné napätie je oveľa vyššie ako pri konvenčnej anodickej oxidácii a počas prevádzky by sa mali dodržiavať bezpečnostné opatrenia; Súčasná účinnosť mikrooblúkovej oxidácie je relatívne nízka; Teplota elektrolytu rýchlo stúpa a vyžaduje chladenie.