アーク陽極酸化の従来の陽極酸化(タイプII)と比較した際の卓越した耐久性は、コーティングの構造、組成、およびその形成方法の根本的な違いに起因します。両方のプロセスはセラミック酸化層を生成しますが、アーク陽極酸化は本質的により強靭で硬く、基材とより統合されたコーティングを生成します。
従来の陽極酸化は、高度に秩序立った多孔質構造を持つ比較的薄い非晶質酸化層を生成します。これは封孔後に良好な耐食性を提供しますが、基礎となる構造は機械的応力下で亀裂が発生しやすく、封孔が損なわれると孔が腐食の経路となる可能性があります。
対照的に、アーク陽極酸化は高電圧プラズマ放電を利用して、はるかに厚く高密度なコーティングを生成します。このプロセスは酸化物を融合させ、非晶質状態から硬く耐摩耗性に優れたアルファアルミナ相が豊富な結晶構造へと変化させます。これは切削工具や研磨材に使用されるのと同じ材料です。その結果、モノリシックで無孔のセラミック層が生成され、本質的に摩耗、侵食、衝撃に対してより耐性があります。
プラズマ駆動の成長メカニズムにより、優れた機械的特性が得られます:
極端な表面硬度: 従来の陽極酸化は通常300-500 HVを達成します。アーク陽極酸化は定常的に400-600 HK以上の微小硬度を持つコーティングを生成し、引っかき傷や摩耗に対して著しく耐性があります。
優れた接着性: コーティングは単に表面に堆積されるのではなく、プラズマ電解プロセスを通じて基材から冶金学的に成長します。これにより、応力や熱サイクル下での剥離、剥がれ、はがれに対して高い耐性を持つ強固で一体となった結合が形成されます。
極端な硬度と高密度で無孔の構造の組み合わせは、相乗的な保護効果を提供します。従来の陽極酸化では、摩耗が薄いコーティングをすぐに突き破り、軟らかい基材を露出させる可能性があります。アーク陽極酸化による厚く硬い層は巨大なバリアとして機能し、長期間の摩耗と腐食攻撃の両方に同時に耐えることができます。これが、塩水噴霧試験(ASTM B117)で500から1000時間以上を達成できる理由であり、標準的な陽極酸化の能力をはるかに超えています。この統合された保護は、電動工具や自動車用途などの過酷な分野の部品に指定される主な理由です。