微弧氧化技术与设备简介
一、微弧氧化技术的原理及特点:
微弧氧化或微等离子体表面陶瓷化技术,是指在普通阳极氧化的基础上,利用弧光放电增强并激活在阳极上发生的反应,从而在以铝、钛、镁金属及其合金为材料的工件表面形成优质的强化陶瓷膜的方法,是通过用专用的微弧氧化电源在工件上施加电压,使工件表面的金属与电解质溶液相互作用,在工件表面形成微弧放电,在高温、电场等因素的作用下,金属表面形成陶瓷膜,达到工件表面强化的目的。
微弧氧化技术的突出特点是:(1)大幅度地提高了材料的表面硬度,显微硬度在1000至2000HV,最高可达3000HV,可与硬质合金相媲美,大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度;(2)良好的耐磨损性能;(3)良好的耐热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点,因此该技术有广阔的应用前景;(4)有良好的绝缘性能,绝缘电阻可达100MΩ。(5)溶液为环保型,符合环保排放要求。(6)工艺稳定可靠,设备工艺简单,效率高.(7)反应在常温下进行,操作方便,易于掌握。(8)基体原位生长陶瓷膜,结合牢固,陶瓷膜致密均匀。此工艺可代替并优于阳极氧化工艺。
二、工艺流程:去油-清洗-微弧氧化-清洗-封闭
三、主要经济技术指标及所处水平:
在引进俄罗斯先进的微弧氧化技术基础上,为企业成功实现了产业化。从与厂方人员接触并且应用比较工艺指标来看,我们应处于国内领先水平。主要经济技术指标如下:
(1)铝、镁、钛及其合金的微弧氧化膜层性能指标:
① 陶瓷膜致密、均匀,颜色一致性优良(颜色在一定范围内可调),厚度、硬度可控制。厚度可达10~400微米。
② 根据用户需求,硬度可在HV300~3000调控。摩擦系数约0.18(干摩擦)。
③ 相对耐磨性可提高3~50倍,耐腐蚀性可提高15~40倍左右,耐热大于2000℃。
④ 拉伸强度提高20%。与机体结合强度:轴向拉伸40-70Mpa;剪切20-30Mpa。
(2)生产成本和效率:耗电量0.05~0.1KWh/µm·dm2 , 氧化膜生长速率50~150µm/h,加工面积约2m2/100KW。
四、微弧氧化设备:
生产线包括:微弧氧化电源、槽组部分、加热温控部分、冷却部分、搅拌部分、行车部分等。多功能、双极性、高频大功率微弧氧化脉冲开关电源:功