Hvad er plasma-elektrolytisk oxidation?
Plasmaelektrolytisk oxidation (PEO) er en af flere processer, der belægger overfladen af et metalgenstande med et beskyttende keramisk lag. Materialer, der kan behandles på denne måde, inkluderer metaller såsom aluminium og magnesium, og den keramiske belægning er typisk et oxid. Processen ligner anodisering, men bruger væsentligt højere elektriske potentialer, hvilket kan forårsage dannelse af plasmaudladninger. Dette har en tendens til at skabe meget høje temperaturer og tryk langs overfladen af et emne, hvilket kan resultere i noget tykkere keramiske belægninger end traditionel anodisering er i stand til. Det beskyttende lag, der er skabt ved plasmaelektrolytisk oxidation, kan give fordele såsom modstand mod korrosion og slid.
De første eksperimenter med plasmaelektrolytisk oxidation fandt sted i 1950'erne, og forskellige teknikker er blevet udviklet og raffineret siden da. Hver af PEO-teknikkerne fungerer efter det samme grundlæggende princip, som er, at visse metaller kan induceres til at danne en beskyttende oxidbelægning under de korrekte forhold. Mange metaller vil naturligt danne et oxidlag i nærvær af ilt, men det er normalt ikke meget tyk. For at øge tykkelsen af oxidbelægningen skal anodisering og andre teknikker anvendes.
På det mest basale niveau ligner plasmaelektrolytisk oxidation lighed med traditionel anodisering. Metalarbejdsemnet sænkes ned i et elektrolytbad og forbindes til en strømkilde. I de fleste tilfælde fungerer metalemnet som den ene elektrode, mens karret, der indeholder elektrolytten, er den anden. Elektricitet påføres elektroderne, hvilket får brint og ilt til at blive frigivet fra den elektrolytiske opløsning. Når ilt frigives, reagerer det med metallet og danner et lag af oxid.
Traditionel anodisering bruger ca. 15 til 20 volt til at dyrke et oxidlag på et metalemne, mens de fleste plasmaelektrolytiske oxidationsteknikker bruger pulser på 200 eller flere volt. Denne høje spænding er i stand til at overvinde oxidets dielektriske styrke, hvilket er det, der fører til plasmareaktioner, som teknikken afhænger af. Disse plasmareaktioner kan skabe temperaturer på ca. 30.000 ° F (ca. 16.000 ° C), hvilket er nødvendigt for dannelsen af de tykke oxidlag, som PEO-processer er i stand til at danne.
Oxidbelægningen, der kan dannes gennem plasmaelektrolytisk oxidationsproces, kan være mere end flere hundrede mikrometer (0,0078 tommer) i tykkelse. Anodisering kan også bruges til at skabe oxidlag på op til ca. 150 mikrometer (0,0069 tommer) tykke, skønt denne proces kræver en stærk syreopløsning i modsætning til den fortyndede baseelektrolyt, der normalt anvendes til plasmaelektrolytisk oxidation. Egenskaberne ved en PEO-belægning kan også ændres ved at tilføje forskellige kemikalier til elektrolytten eller ændre tidspunktet for spændingsimpulser.