پوشش دهی پلاسما در محیط الکترولیت PLASMA ELECTROLYTE COATING

در روش پوشش دهی پلاسما از یک منبع ولتاژ بالا به منظور اکسید کردن شدید سطح استفاده می شود. این روش که عمدتا برای اکسید کردن سطح آلیاژهای آلومینیوم، منیزیم و تیتانیوم استفاده می شود، باعث تولید یک لایه بسیار سخت اکسیدی-سرامیکی با رفتار سایشی و خوردگی عالی می شود.

پوشش دهی پلاسما در محیط الکترولیت PLASMA ELECTROLYTE COATING

اصول عمومی این روش بسیار شبیه به اندایزینگ می باشد، با این تفاوت که میزان بهبود در مقاومت خوردگی و سایشی بسیار شدید‌تر از روش اندایزینگ بوده و برای بسیاری از فلزات مانند آلومینیوم که اندایزینگ در آن بی اثر است قابل استفاده می باشد. این روش مانند اندایزیگ یک روش مبتنی بر حضور الکترولیت است، اما در آن از یک الکترولیت غیر سمی با درصد کم قلیایی بودن استفاده می شود. بر خلاف جریان کم 10-50 ولتی در اندایزینگ در این روش ولتاژ بالاتر از breakdown اکسید ها و معمولا در محدوده 400-800 ولت می باشد. جریان بسیار بالا امکان ایجاد میلیون ها سلول میکرونی تخلیه پلاسما را فراهم کرده و در نتیجه لایه اکسیدی تشکیل شده اصلاح و ذوب موضعی می شود. این پدیده لایه اکسیدی را سخت تر، چسبنده تر و متراکم تر می کند. برای مثال در آلومینیوم، فاز آلفا جدیدی ایجاد می شود که سختی آن از فولاد، شیشه، ماسه و بسیاری از مواد بالاتر است (شکل 1)

همانند آندایزینگ در این روش نیز امکان اکسید کردن یکنواخت سطوح پیچیده و امکان پیش بینی سرعت رشد فراهم شده و از رشد دانه های ستونی (columnar) جلوگیری می شود.

انجام اکسیداسیون:

نمونه را به قطب منفی مثبت جریان وصل می کنند و درون محفظه الکترولیت قرار می دهند. محفظه الکترولیت عمدتا از جنس فولاد ضد زنگ طراحی شده و به قطب منفی جریان وصل می شود. علاوه بر آن سیستم با یک سیستم آبگرد به شکل پیوسته در دمای ثابت نگهداری می شود. معمولا در بالای حمام از یک سیستم تخلیه هود مانند برای خارج کردن گاز های حاصل از پوشش دهی پلاسما استفاده می شود(شکل 2).

شکل 2. اجزای دستگاه peo

پوشش دهی پلاسما دارای مراحل متعددی به شکل 3 می باشد. در مرحله اول ولتاژ به سرعت و به شکل خطی افزایش یافته و یک لایه ضخیم از اکسید روی سطح فلز تشکیل می شود. در این مرحله شرایط مانند اندایزینگ معمول است و مقدار زیادی گاز ایجاد می شود. در ادامه این مرحله ولتاژ به حد breakdown پوشش رسیده و تخلیه های میرونی در سطح فلز تولید می شود. در مرحله 2، ولتاژ کمی زیاد می شود و نرخ رشد کریستال ها کند می گردد. در مرحله 3، رنگ قوس از سفید به زرد تغییر کرده و تغییرات ولتاژ کمی زیاد می شودو در مرحله 4، قوس ها قوی تر، تعداد آنها کمتر و رنگ ها نارنجی می شود (شکل 3).

شکل3. تغییرات ولتاژ بر حسب زمان و مراحل PEO

شکل3. تغییرات ولتاژ بر حسب زمان و مراحل PEO

پوشش های PEO با چند نوع جریان قابل اعمال هستند (شکل 4):

1- جریان متناوب AC

2- جریان مستقیم DC

3- جریان مستقیم پالسی unipolar

4- جریان مستقیم پالسی bipolar

شکل 4. انواع جریان های قابل استفاده در PEO،

a- جریان متناوب b- جریان مستقیم c- جریان مستقیم پالسی d- جریان مستقیم پالسی

انتشار: بروزرسانی: 15 آذر 1398 شناسه مطلب: 22

دیدگاه های مرتبط با "پوشش دهی پلاسما در محیط الکترولیت PLASMA ELECTROLYTE COATING"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید