Qu'est-ce que l'oxydation électrolytique au plasma?
L'oxydation électrolytique au plasma (PEO) est l'un des nombreux procédés qui recouvrent la surface d'un objet métallique avec une couche de céramique protectrice. Les matériaux pouvant être traités de cette manière comprennent des métaux tels que l'aluminium et le magnésium, et le revêtement en céramique est généralement un oxyde. Le processus ressemble à l'anodisation mais utilise des potentiels électriques beaucoup plus élevés, ce qui peut entraîner la formation de décharges de plasma. Cela a tendance à créer des températures et des pressions très élevées à la surface d'une pièce à usiner, ce qui peut donner des revêtements céramiques légèrement plus épais que ne le permet l'anodisation traditionnelle. La couche protectrice créée par l'oxydation électrolytique au plasma peut offrir des avantages tels que la résistance à la corrosion et à l'usure.
Les premières expériences d'oxydation électrolytique au plasma ont eu lieu dans les années 1950 et diverses techniques ont été développées et affinées depuis. Chacune des techniques PEO fonctionne sur le même principe de base, à savoir que certains métaux peuvent être induits pour former un revêtement protecteur en oxyde dans des conditions correctes. De nombreux métaux forment naturellement une couche d'oxyde en présence d'oxygène, mais celle-ci n'est généralement pas très épaisse. Afin d'augmenter l'épaisseur du revêtement d'oxyde, l'anodisation et d'autres techniques doivent être utilisées.
Au niveau le plus élémentaire, l'oxydation électrolytique au plasma ressemble à l'anodisation traditionnelle. La pièce métallique est abaissée dans un bain d'électrolyte et connectée à une source d'électricité. Dans la plupart des cas, la pièce en métal fonctionnera comme une électrode, tandis que la cuve contenant l'électrolyte est l'autre. De l'électricité est appliquée aux électrodes, ce qui provoque la libération d'hydrogène et d'oxygène de la solution électrolytique. Lorsque l'oxygène est libéré, il réagit avec le métal et forme une couche d'oxyde.
L'anodisation traditionnelle utilise environ 15 à 20 volts pour former une couche d'oxyde sur une pièce métallique, tandis que la plupart des techniques d'oxydation électrolytique au plasma utilisent des impulsions de 200 volts ou plus. Cette haute tension est capable de vaincre la rigidité diélectrique de l'oxyde, ce qui entraîne les réactions au plasma dont dépend la technique. Ces réactions au plasma peuvent créer des températures d'environ 16 000 ° C (30 000 ° F), nécessaires à la formation des couches d'oxyde épaisses que les processus PEO sont capables de former.
Les revêtements d'oxyde pouvant être créés par le processus d'oxydation électrolytique au plasma peuvent avoir une épaisseur de plusieurs centaines de micromètres (0,0078 pouce). L'anodisation peut également être utilisée pour créer des couches d'oxyde d'une épaisseur allant jusqu'à environ 150 micromètres (0,0069 pouce), bien que ce processus nécessite une solution d'acide fort, par opposition à l'électrolyte à base diluée habituellement utilisé pour l'oxydation électrolytique au plasma. Les propriétés d'un revêtement PEO peuvent également être modifiées en ajoutant divers produits chimiques à l'électrolyte ou en modifiant le cadencement des impulsions de tension.