Hva er elektrolytisk oksidasjon i plasma?
Plasmaelektrolytisk oksidasjon (PEO) er en av flere prosesser som belegger overflaten til en metallgjenstand med et beskyttende keramisk lag. Materialer som kan behandles på denne måten inkluderer metaller som aluminium og magnesium, og det keramiske belegget er vanligvis et oksid. Prosessen likner på anodisering, men bruker vesentlig høyere elektriske potensialer, noe som kan forårsake dannelse av plasmautladninger. Dette har en tendens til å skape veldig høye temperaturer og trykk langs overflaten til et arbeidsstykke, noe som kan resultere i noe tykkere keramiske belegg enn det tradisjonell anodisering er i stand til. Det beskyttende laget skapt av plasma-elektrolytisk oksidasjon kan gi fordeler som motstand mot korrosjon og slitasje.
De første eksperimentene med plasma-elektrolytisk oksidasjon fant sted på 1950-tallet, og forskjellige teknikker har blitt utviklet og foredlet siden den gang. Hver av PEO-teknikkene fungerer på samme grunnleggende prinsipp, som er at visse metaller kan induseres til å danne et beskyttende oksydbelegg under de rette forhold. Mange metaller vil naturlig danne et oksydlag i nærvær av oksygen, men det er vanligvis ikke veldig tykt. For å øke tykkelsen på oksydbelegget, må anodisering og andre teknikker brukes.
På det mest basale nivået, tilsvarer plasma-elektrolytisk oksidasjon lik tradisjonell anodisering. Metallarbeidsstykket senkes ned i et elektrolyttbad og kobles til en strømkilde. I de fleste tilfeller vil metallarbeidsstykket fungere som en elektrode, mens karet som inneholder elektrolytten er det andre. Elektrisitet tilføres elektrodene, noe som fører til at hydrogen og oksygen frigjøres fra den elektrolysiske løsningen. Når oksygenet frigjøres, reagerer det med metallet og danner et lag med oksyd.
Tradisjonell anodisering bruker rundt 15 til 20 volt for å dyrke et oksydlag på et metallarbeidsstykke, mens de fleste plasmaelektrolytiske oksidasjonsteknikker bruker pulser på 200 eller flere volt. Denne høyspenningen er i stand til å overvinne den dielektriske styrken til oksidet, som er det som fører til plasmareaksjonene som teknikken avhenger av. Disse plasmareaksjonene kan skape temperaturer på omtrent 16.000 ° C, noe som er nødvendig for dannelsen av de tykke oksydlagene som PEO-prosesser er i stand til å danne.
Oksidbelegget som kan opprettes gjennom plasma-elektrolytisk oksidasjonsprosess, kan være mer enn flere hundre mikrometer (0,0078 tommer) i tykkelse. Anodisering kan også brukes til å lage oksydlag på opptil 150 mikrometer (0,0069 tommer) tykk, selv om den prosessen krever en sterk syreoppløsning i motsetning til den fortynnede baselektrolytt som vanligvis brukes til elektrolytisk oksidasjon i plasma. Egenskapene til et PEO-belegg kan også endres ved å tilsette forskjellige kjemikalier til elektrolytten eller variere tidspunktet for spenningspulsene.