Po padcu berlinskega zidu so v zgodnjih devetdesetih letih zahodne države preučevale različne ruske tehnologije, da bi ocenile njihovo uporabnost na industrijski ravni. Te tehnologije so izhajale iz ruskih raziskav na vesoljskem in vojaškem področju. Med površinskimi obdelavami kovin so pritegnile določeno zanimanje elektrolitske obdelave, imenovane Plasma Electrolytic Oxidation PEO, znane tudi kot Micro-Arc Oxidation MAO, ki so omogočale ustvarjanje izjemno trdne in kompaktne plasti oksida na aluminiju, magneziju in titanu z uporabo visokonapetostnega toka.
Micron Srl je pripravil prvi stroj CE, izpeljan iz ruskega modela, v sodelovanju s Keronite in začel program R&R za izboljšanje lastnosti plasti oksida, ustvarjene z uporabo različnih tokov, spremenljivih v moči in frekvenci. Poti Micron in Keronite sta se na določeni točki ločili in vsak je nadaljeval s svojim programom R&R.
Proces obdelave PEO
PEO temelji na principu uporabe visokonapetostnega toka, periodično obrnjene polaritete, na delu iz anodizabilne kovine, potopljenega v posebno raztopino, imenovano elektrolit. Tako je mogoče ustvariti plast oksida in hkrati staliti kovino zahvaljujoč razelektritvam zaradi visoke napetosti, ki so jo prečkale. Del, potopljen v elektrolit, se pokrije s številnimi majhnimi električnimi razelektritvami ali “mikro loki”, ki ovijejo del in ga osvetljujejo, medtem ko povzročajo nastanek keramične plasti.
Rezultat je nastanek plasti mineraliziranega oksida s taljenjem, katerega trdota je enaka trdoti izvornega oksida kovine. Na čistem aluminiju se dosežejo trdote, podobne trdoti glinice Al2O3, okoli 2000 HV, na titanu približno 1000 HV in na magneziju približno 600 HV. Pri običajno uporabljenih aluminijevih zlitinah se zaradi različnih kovin, prisotnih v zlitini, dosežejo trdote med 1200 HV in 1600 HV.
Razvoj obdelave PEO
Stalno raziskovanje in razvoj sta privedla do evolucije in izpopolnjevanja procesa mikro-iskre ali mikro-loka, z boljšo porazdelitvijo in izpopolnjevanjem razelektritev elektrolitske plazme, kar izboljšuje površinske lastnosti in omogoča uporabo keramične prevleke brez ponovne obdelave glajenja in z boljšo enotnostjo debeline.
Uporabljeni elektroliti so rahlo alkalne raztopine brez dodatkov težkih kovin ali nevarnih kemičnih izdelkov, kar naredi proces ekološko združljiv in varen za zdravje operaterjev. Za vsako od treh kovin, Al, Mg, Ti, se uporabljajo različni elektroliti in nastavitve stroja za pridobitev površinske keramične plasti.
Micron je razvil in izpopolnil obdelavo Plasma Electrolytic Oxidation PEO na magneziju in aluminiju, pri čemer je sodeloval tudi z britanskim podjetjem. Uporaba magnezija kot kovine in njegovih zlitin je bila vedno omejena zaradi njegove slabe odpornosti proti koroziji, kljub njegovi lahkotnosti 1,8 Kg/dm3, odlični obdelovalnosti in možnosti tlačnega litja.
Lastnosti prevleke PEO OX-UHA na magneziju
Pred pojavom PEO se je za zaščito pred korozijo na magneziju zanašalo na obdelave HAE, klasično anodizacijo ali kromatiranje s Cr6, z ne ravno odličnimi rezultati. S PEO je keramična plast, sestavljena predvsem iz mešanih oksidov magnezija in aluminija, zelo trda (500HV) in kompaktna ter omogoča veliko povečanje odpornosti proti koroziji.
Pomembna lastnost je tudi njena površinska struktura, ki zagotavlja odlično oprijemljivost za nadaljnje obdelave impregnacije ali lakiranja, izvedene z namenom dodatnega povečanja odpornosti proti koroziji, s čimer se dosežejo neprimerljive odpornosti proti koroziji.
Z PEO OX-UHA je mogoče obdelati vse običajne magnezijeve zlitine, z debelinami, običajno med 5µm in 20µm. PEO omogoča odlično odpornost proti koroziji že pri nizkih debelinah prevleke, zahvaljujoč svoji kompaktnosti in oprijetju. PEO pretvori površino magnezija v magnezijev oksid, ne da bi povzročil kakršno koli dimenzijsko rast zaradi prevleke.
Trdota prevleke se razlikuje glede na uporabljeno zlitino in se običajno giblje med 400 in 600 HV, vrednosti, ki so precej višje od katerekoli druge obdelave anodizacije magnezija. Visoka trdota tako omogoča povečanje odpornosti proti obrabi, udarcem in praskam.
Tako proces kot prevleka sta ekološko združljiva, saj ni prisotnih strupenih ali rakotvornih kemičnih snovi. PEO je glavna alternativna obdelava kromatiranju, ki se zaradi problematike, povezane z uporabo šestvalentnega kroma, vedno manj uporablja. Obdelava PEO je skladna z uredbo REACH in direktivo RoHS, saj ni prisotnih snovi z omejitvami uporabe nad največjimi dovoljenimi koncentracijami in ni prisotnih SVHC v količinah, večjih od 0,1 % po teži.