Quais fatores determinam se um substrato é adequado para MAO?
Fatores-Chave que Determinam a Adequação do Substrato para MAO
A adequação de um substrato metálico para Micro-arc Oxidation (MAO) é determinada por uma combinação de suas propriedades eletroquímicas fundamentais, sua composição específica de liga e a integridade da sua superfície. Nem todos os metais conseguem suportar a formação de um revestimento cerâmico funcional através deste processo.
1. Comportamento Eletroquímico Fundamental: Característica de Metal-Válvula
O requisito primário é que o metal base seja um "metal-válvula", como alumínio, magnésio, titânio ou suas ligas. Estes metais são caracterizados pela capacidade de formar uma película de óxido densa, estável, aderente e passivante quando polarizados anodicamente em um eletrólito adequado. Esta camada de óxido inata é o precursor que, sob o intenso campo elétrico do processo MAO, sofre ruptura dielétrica e é transformada em um revestimento cerâmico cristalino e espesso. Metais como zinco, cobre e ferro não formam este tipo de película protetora e, portanto, são incompatíveis com MAO.
2. Composição da Liga e Microestrutura
Mesmo dentro de metais-válvula compatíveis, a composição específica da liga é crítica. A presença e concentração de elementos de liga influenciam diretamente o crescimento, estrutura e propriedades do revestimento.
Ligas de Alumínio: Como detalhado em nosso portfólio de Ligas de Alumínio Fundido, elementos como silício e cobre são fatores determinantes. Teores elevados de silício (por exemplo, em A380) criam partículas inertes que perturbam a uniformidade do revestimento, reduzindo sua resistência à corrosão e ao desgaste. Para resultados ótimos, prefere-se uma liga de baixo teor de silício, como A360.
Ligas de Magnésio: Elementos como alumínio e terras raras podem melhorar a fundibilidade e as propriedades do revestimento, enquanto altos níveis de impurezas podem promover corrosão localizada.
Ligas de Titânio: Geralmente apresentam excelente compatibilidade, com a maioria das ligas comuns, como Ti-6Al-4V, produzindo revestimentos de alta qualidade.
3. Processo de Fabricação e Integridade da Superfície
O método utilizado para criar a peça impacta significativamente a adequação para MAO. O substrato deve ter uma superfície íntegra e livre de defeitos significativos.
Porosidade e Inclusões: Componentes produzidos via Fundição de Alumínio sob Alta Pressão devem ser processados para minimizar a porosidade superficial. Poros subsuperficiais podem levar a arcos localizados e defeitos no revestimento. Isto é uma consideração chave durante nossa fase de Engenharia de Fundição.
Acabamento Superficial e Pré-Tratamento: Um acabamento uniforme da superfície é benéfico. Embora o Post Machining possa criar uma superfície ideal, ele deve ser realizado antes da MAO. O processo revestirá a topografia existente da superfície, de modo que riscos ou marcas de usinagem podem permanecer visíveis.
4. Requisitos de Desempenho e Especificações do Revestimento
Finalmente, a aplicação pretendida dita se um substrato é "adequado". Uma peça que exige proteção máxima contra corrosão (por exemplo, mais de 1000 horas em spray salino) demanda uma liga compatível como A360. Um componente para o qual uma aparência escura e manchada seja aceitável pode tolerar uma liga de alto teor de silício, embora seu desempenho funcional seja comprometido. Definir estes requisitos cedo no serviço de Design de Fundição é essencial para selecionar a combinação correta de substrato e revestimento.
