Какие факторы определяют пригодность подложки для MAO?
Ключевые факторы, определяющие пригодность металла-основы для MAO
Пригодность металлической основы для микродугового оксидирования (MAO) определяется сочетанием её фундаментальных электрохимических свойств, конкретного химического состава сплава и целостности поверхности. Не все металлы способны поддерживать формирование функционального керамического покрытия этим методом.
1. Фундаментальные электрохимические свойства: характеристика «клапанного металла»
Основное требование заключается в том, что металл-основа должен быть «клапанным металлом», таким как алюминий, магний, титан или их сплавы. Эти металлы способны формировать плотную, стабильную, адгезионно прочную оксидную плёнку при анодной поляризации в подходящем электролите. Этот естественный оксидный слой является предшественником, который под воздействием высоковольтного электрического поля MAO-процесса претерпевает диэлектрический пробой и преобразуется в толстое кристаллическое керамическое покрытие. Металлы, такие как цинк, медь и железо, не образуют подобной защитной плёнки, поэтому несовместимы с MAO.
2. Состав сплава и микроструктура
Даже среди совместимых клапанных металлов химический состав сплава имеет решающее значение. Наличие и концентрация легирующих элементов напрямую влияют на рост покрытия, его структуру и свойства.
Алюминиевые сплавы: Как указано в нашем каталоге алюминиевых сплавов для литья под давлением, такие элементы, как кремний и медь, играют ключевую роль. Высокое содержание кремния (например, в A380) образует инертные частицы, нарушающие равномерность покрытия и ухудшающие его коррозионную и износостойкость. Для оптимальных результатов предпочтительнее низкокремниевый сплав, такой как A360.
Магниевые сплавы: Легирующие элементы, такие как алюминий и ре������������коземельные металлы, могут улучшать литейные свойства и качество покрытия, в то время как высокий уровень примесей повышает риск локальной коррозии.
Титановые сплавы: Как правило, обладают превосходной совместимостью. Наиболее распространённые сплавы, включая Ti-6Al-4V, формируют высококачественные керамические покрытия.
3. Производственный процесс и целостность поверхности
Метод изготовления детали существенно влияет на её пригодность для MAO. Металл-основа должна иметь ровную, качественную поверхность без значительных дефектов.
Пористость и включения: Компоненты, изготовленные методом литья алюминия под давлением, должны проходить обработку с целью минимизации поверхностной пористости. Подповерхностные поры способны вызвать локальные микродуги и дефекты покрытия. Это является важным аспектом на этапе инженерии литых деталей.
Чистота поверхности и подготовка: Равномерная шероховатость поверхности положительно влияет на качество покрытия. Операции послемеханической обработки могут создать идеальную поверхность, но должны выполняться до MAO. Процесс воспроизводит существующий рельеф поверхности, поэтому царапины или следы обработки могут остаться видимыми.
4. Требования к эксплуатации и спецификация покрытия
Наконец, требования к эксплуатации определяют, является ли металл «подходящим». Деталь, требующая максимальной защиты от коррозии (например, более 1000 часов солевого тумана), должна быть изготовлена из совместимого сплава, такого как A360. Компонентам, для которых приемлем тёмный неоднородный внешний вид, может подойти высококремниевый сплав — хотя его функциональные характеристики будут снижены. Оценка этих требований проводится на ранних этапах услуги проектирования литых деталей, что позволяет выбрать оптимальное со�ет�ни� �ме�а�л-основа — MAO-покрытие».
