¿Qué factores determinan si un sustrato es adecuado para MAO?

Factores Clave que Determinan la Idoneidad del Sustrato para MAO

La idoneidad de un sustrato metálico para el proceso de Micro-arc Oxidation (MAO) está determinada por una combinación de sus propiedades electroquímicas fundamentales, la composición específica de la aleación y la integridad de su superficie. No todos los metales pueden soportar la formación de un recubrimiento cerámico funcional mediante este proceso.

1. Comportamiento Electroquímico Fundamental: Característica de Metal Válvula

El requisito principal es que el metal base debe ser un "metal válvula", como aluminio, magnesio, titanio o sus aleaciones. Estos metales se caracterizan por su capacidad para formar una capa de óxido densa, estable, adherente y pasivante cuando se polarizan anódicamente en un electrolito adecuado. Esta capa de óxido natural es el precursor que, bajo el intenso campo eléctrico del proceso MAO, sufre ruptura dieléctrica y se transforma en un recubrimiento cerámico grueso y cristalino. Metales como el zinc, el cobre y el hierro no forman este tipo de película protectora y, por lo tanto, son incompatibles con MAO.

2. Composición de la Aleación y Microestructura

Incluso dentro de los metales válvula compatibles, la composición específica de la aleación es crítica. La presencia y concentración de elementos de aleación influyen directamente en el crecimiento, la estructura y las propiedades del recubrimiento.

• Aleaciones de Aluminio: Como se detalla en nuestro portfolio de Aleaciones de Aluminio para Fundición, elementos como el silicio y el cobre son factores principales. Un alto contenido de silicio (por ejemplo, en A380) crea partículas inertes que interrumpen la uniformidad del recubrimiento, reduciendo su resistencia a la corrosión y al desgaste. Para resultados óptimos, se prefiere una aleación de bajo silicio como A360.

• Aleaciones de Magnesio: Elementos como el aluminio y las tierras raras pueden mejorar la capacidad de fundición y las propiedades del recubrimiento, mientras que niveles elevados de impurezas pueden promover corrosión localizada.

• Aleaciones de Titanio: Generalmente presentan excelente compatibilidad, con aleaciones comunes como Ti-6Al-4V produciendo recubrimientos de alta calidad.

3. Proceso de Fabricación e Integridad de la Superficie

El método utilizado para fabricar la pieza tiene un impacto significativo en la idoneidad para MAO. El sustrato debe tener una superficie sólida y libre de defectos significativos.

• Porosidad e Inclusiones: Los componentes producidos mediante Fundición a Presión de Aluminio deben procesarse para minimizar la porosidad superficial. Los poros subsuperficiales pueden provocar descargas localizadas y defectos en el recubrimiento. Esto es una consideración clave durante nuestra fase de Ingeniería de Fundición.

• Acabado Superficial y Pretratamiento: Un acabado superficial uniforme es beneficioso. Aunque el Post Mecanizado puede crear una superficie ideal, debe realizarse antes del MAO. El proceso recubrirá la topografía superficial existente, por lo que rayas o marcas de mecanizado pueden permanecer visibles.

4. Requisitos de Rendimiento y Especificaciones del Recubrimiento

Finalmente, la aplicación prevista determina si un sustrato es "adecuado". Una pieza que requiere máxima protección anticorrosión (por ejemplo, más de 1000 horas en niebla salina) exige una aleación compatible como A360. Un componente en el que una apariencia oscura y moteada es aceptable podría tolerar una aleación de alto silicio, aunque su rendimiento funcional será inferior. Definir estos requisitos desde el inicio en nuestro servicio de Diseño de Fundición es esencial para seleccionar la combinación adecuada de sustrato y recubrimiento.