微弧氧化涂層零部件現場修復技術
2016-01-22 16:33:35
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微弧氧化是指金屬在高溫高壓條件下的電解液中,通過等離子體放電使金屬表面原位生成一層具有優異耐磨、耐腐蝕等性能的陶瓷膜層,同時保持鋁合金基體原有的特殊性能。主要應用于鋁、鎂、鈦等有色金屬及其合金,相比于傳統的陽極氧化、電鍍等金屬表面處理技術,微弧氧化膜具有更優異的耐蝕性、耐磨性、電絕緣性和裝飾性,因此目前在開始廣泛應用于汽車發動機缸體及活塞,電子通訊器件,航空關鍵構件等。

微弧氧化涂層
大型輕合金零部件經過微弧氧化及復合防護處理后,運輸及使用過程中不可避免會遇到表面磕碰與擦傷,因此對安裝定位后的零件局部進行現場防護和修復有著重要的工程應用價值。針對現有微弧氧化技術應用于外場現場修復時,制約其應用的一個關鍵問題是微弧氧化龐大的電源與電解槽系統使外場作業很難實現。南京浩穰環保科技有限公司采用便攜式微弧氧化電源及設計特殊的噴射陰極裝置,將解決微弧氧化膜層用于外場修復的難題,同時優化修復工藝,獲得抗腐蝕性能高的防護膜層。通過設計并制造噴射式陰極(控制電場有效作用區域)微弧氧化技術,并結合電參數優化實現局部零件表面微弧氧化陶瓷層的修復。
噴射式陰極實現外場局部修復用微弧氧化裝置主要組成為:便攜式靈巧脈沖電源、噴射式陰極、電解液循環系統。便攜式脈沖電源提供外場修復時微弧氧化的能量;可移動噴射式陰極使電場局限在陰極輻射到的區域,在陰極電場輻射到的區域才能放電生長涂層,適合局部損傷部位外場原位生長陶瓷涂層。電解液循環系統與噴射式陰極結合,與合金構件表面在外加電壓作用下構成微弧放電的回路。噴射式陰極裝置的應用,避免了以往將龐大的構件運載至實驗室(車間)采用浸入電解池中氧化進行修復的限制。另外,通過陰極的不斷移動實現涂層的大面積生長;陰極的電場輻射范圍可根據陰極的形狀和大小進行設計,以滿足不同損傷面積構件表面修復或大面積涂層制備的要求。
掃描式微弧氧化打破傳統微弧氧化加工布局方式。首先,將陰極轉化成直徑細小的內沖液式管狀電極,作為掃描端使陰極極指向工件的待修復表面,并保持掃描端與陽極表面具有一定的放電間隙。再次,利用潛水泵把工作液通過管狀陰極送進放電間隙。工作液裝在具有外部水冷設施的槽中,放電后的工作液被回收到這個槽里,槽中安裝攪拌器,保持工作液的濃度均勻溫度在30℃。小型脈沖電源提供外場修復時微弧氧化的能量,使陰極在待修復工件表面按照預定的軌跡掃描生成陶瓷膜。
鋁、鎂合金大型零部件借助掃描式微弧氧化技術局部修復后,后續可采用噴涂或刷鍍的方式繼續進行涂裝,滿足零件于各種環境條件下的表面性能要求,最終實現表面防護膜層的恢復,提高輕合金零部件使用壽命。同時,通過可控連續掃描微弧氧化模式也可適應結構功能一體化大面積防護膜層的制備。
責任編輯:周婭
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