Микродуговое оксидирование

(другие названия: микроплазменное, анодно-искровое, плазменно-электролитическое оксидирование) – один из самых перспективных методов поверхностной обработки поверхности материалов.

Сущность метода заключается в том, что при пропускании тока большой плотности через границу раздела металл-электролит создаются условия, когда напряженность на границе раздела становиться выше ее диэлектрической прочности и на поверхности электрода возникают микроплазменные разряды с высокими локальными температурами и давлениями.

Результатом действия микроплазменных разрядов является формирование слоя покрытия, состоящего из окисленных форм элементов металла основы и составляющих электролита. В зависимости от режима микроплазменного оксидирования и состава электролита можно получать керамические покрытия с уникальными характеристиками и широчайшим спектром применения.

Преимущества

Высокая производительность оборудования

Низкая себестоимость покрытия

Возможность обработки деталей сложной геометрии, в том числе и внутренней поверхности труб

Поверхность обрабатываемых деталей - от нескольких квадратных миллиметров до метров

Экологическая чистота растворов, отсутствие вредных выбросов в атмосферу

Не требуется специальной подготовки поверхности

Производственная линия для МДО состоит из:

− импульсных источников питания;

− ванн, в которых проводится подготовка поверхности, обработка и промывка;

− манипулятора для перемещения подвески с деталями;

− вспомогательного оборудования: дистиллятора, насоса-фильтра для очистки и перекачки растворов От источников питания на клеммы ванн подаются импульсы тока определенной формы с частотой до 400 Гц и амплитудой 400-600В, при этом деталь выполняет роль анода, а в качестве катода служит ванна.

МДО-покрытия представляют собой керамику сложного состава на основе оксида металла из которого состоит деталь.

Если Al, то образуется α-Al2O3 - корунд.

Если Ti, то образуется TiO2 - рутил.

Если Zr, то образуется ZrO2 - бадделит.

С другой стороны покрытие растет за счет включения в его состав элементов из электролита. Элементы электролита входят в покрытие в виде солей, оксидов и гидроксидов сложного состава.

Например: вводят оксиды СаО, MgO, Y2O3 и др.

Технология МДО позволяет ввести в покрытие любой нужный химический элемент.

Чем больше времени производить обработку детали, тем больше элементов из электролита накапливается в поверхностном слое.

В то время как нижний слой покрытия, прилегающий к металлу-основе, состоит преимущественно из его оксида.

Получается – градиентное покрытие.

При введении иновалентных труднорастворимых в основе примесных атомов они выделяются в виде нанодисперсных выделений (MgO) по границам зерен основной фазы (Al2O3) и тормозят расширение последних, так что рост зерен основной фазы прекращается и они остаются наноразмерными.

Таким способом, формируются нанокомпозитные покрытия Al2O3:MgO, имеющие очень высокую твердость и износостойкость.

Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения