Bien que les alliages de magnésium présentent un bon rapport résistance/poids, certaines applications sont limitées dans les secteurs de l'automobile, de la médecine et de l'électronique. Cela est dû au risque d'usure et de formation de rouille. Cependant, cela peut être évité grâce à une finition de surface appropriée.
Avec oxydation par micro-arc En alliage de magnésium, vous pouvez transformer leur surface en une couche d'oxyde durable. Ce revêtement céramique épais et dur contient principalement de l'oxyde de magnésium, éventuellement en y incorporant d'autres composés provenant du bain électrolytique.
Les carters d'engrenages automobiles, les cadres de vélo, les implants orthopédiques et de nombreux autres produits fabriqués à partir d'alliages de magnésium utilisent une finition par oxydation par micro-arc.
Discutons du fonctionnement du revêtement par oxydation par micro-arc et de ses avantages lorsqu'il est appliqué aux pièces et produits en magnésium.
Qu'est-ce que l'oxydation par micro-arc (MAO) ?
L'oxydation électrolytique par micro-arc, ou plasma, est un procédé chimique et électrochimique qui permet de développer une couche cristalline dure de type céramique sur des substrats métalliques. Ces couches servent de barrière naturelle aux facteurs externes, protègent le métal de la rouille, de l'usure et de l'abrasion et assurent une isolation électrique.
Oxydation électrolytique au plasma
Le revêtement d'oxydation par arc microscopique (MAO) est appliqué comme finition de surfaces métalliques sur l'aluminium, le titane et le magnésium. Un courant à haute tension sur un bain anodique provoque des formations de micro-arcs à partir de la surface du substrat et provoque la croissance de la couche d'oxyde dans les deux sens.
Ce traitement de surface peut ajouter de la valeur en améliorant les propriétés de surface et la durée de vie des pièces sous-jacentes. Si vous envisagez d'utiliser des pièces en magnésium mais que vous vous inquiétez de leur corrosion, de leur usure et de leurs performances au fil du temps, vous pouvez éliminer ces problèmes grâce au revêtement d'oxydation Micro Arc.
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Comment fonctionne l’oxydation par micro-arc sur les alliages de magnésium ?
Procédé d'oxydation par micro-arc
Le revêtement par micro-oxydation à l'arc implique l'oxydation anodique de la surface du magnésium par génération d'étincelles. Cela est réalisé par traitement électrochimique dans une solution aqueuse avec une plage de tension de 600 V. La tension, le temps de traitement et d'autres paramètres peuvent être ajustés en fonction de l'épaisseur de revêtement souhaitée.
Configuration MAO
Le courant alternatif pulsé à haute tension déclenche des décharges de plasma sur la surface du magnésium. Ces décharges se produisent lorsque la tension dépasse le seuil de claquage diélectrique.
- Substrat de magnésium ⟶ Anode
- Matériau d'insertion ⟶ Cathode
- L'oxydation anodique forme une couche fine et dense
- Croissance horizontale de la couche d'oxyde pour obtenir l'épaisseur souhaitée
Pour les personnalisations de la couche de revêtement MAO, le fabricant mélange des additifs avec la solution électrochimique. Une fois la configuration effectuée, vous pouvez traiter plusieurs lots pour finition de surface, réduisant ainsi le coût global.
Principaux avantages du revêtement par oxydation par micro-arc pour les alliages de magnésium
L’utilisation de l’oxydation par micro-arc présente plusieurs avantages en termes de performances, de durabilité et d’esthétique des produits en alliage de magnésium ;
Avantages de la MAO
Décortiquons les types d’avantages qu’il offre aux alliages de magnésium en six points ;
- Résistance à l'usure
L'incorporation d'additifs et la cristallisation améliorent la dureté de surface des alliages de magnésium et les rendent résistants à l'usure. Cela peut rendre les alliages de magnésium plus durs que les surfaces en acier.
- Durée de vie améliorée du produit
Le revêtement dur de l'oxydation par micro-arc sur les pièces en alliage de magnésium peut augmenter la vie du produit de 5 à 10 fois.
- Prévention de la corrosion
La couche de revêtement MAO empêche les agents corrosifs tels que l'humidité et le sel de réagir avec les alliages de magnésium sous-jacents. Cette stabilité chimique améliore la résistance à l'oxydation et à la dégradation.
- Précision dimensionnelle
L'épaisseur du revêtement de 40 ± 5 μm est facilement réalisable ; cette consistance n'influence pas la précision dimensionnelle de la pièce.
- Respectueux de l'environnement
De plus, les procédés de revêtement MAO sont plus respectueux de l’environnement.
- Performances sous charges élevées
Le revêtement en céramique dure permet à la surface des produits en magnésium de fournir des performances stables dans des conditions de forte contrainte.
Applications de l'oxydation par micro-arc sur les alliages de magnésium
Vos produits à base de magnésium sont-ils similaires aux exemples d'application ci-dessous (sans s'y limiter) ? Si tel est le cas, le revêtement par micro-oxydation à l'arc est une option viable de finition de surface métallique.
Industrie automobile
Revêtement MAO pour automobile
Les couches d'oxyde traitées au MAO sont adhésives et résistantes à l'environnement. Ainsi, les composants de moteur soumis à des températures élevées et à des contraintes élevées sont souvent recouverts d'une oxydation à l'arc métallique. De plus, vous pouvez effectuer une finition avec des textures de surface ou une conductivité thermique spécifiques.
- Blocs moteurs automobiles
- Ensembles de transmission
- Le couvre-culasse
- Composants du volant
- Bras de suspension
- Boîtiers de batterie pour véhicules électriques
- Carter de boîte de vitesses
Industrie aérospaciale
Supports pour avions
La résistance à la fatigue des composants en magnésium peut être améliorée par le MAO, ce qui est essentiel pour l'industrie aéronautique. De plus, le revêtement permet également d'éviter le risque de dégradation des matériaux dans des environnements difficiles. Il convient aux éléments aérospatiaux structurels et non structurels.
- Carters de boîtes de vitesses d'avion
- Composants des pales de rotor
- Supports structurels
- Panneaux satellites
- Carters pour train d'atterrissage
Industrie électronique
Revêtement MAO en électronique
Le MAO peut protéger les produits électroniques contre l'humidité extrême ou l'exposition aux polluants. Il ajoute également une résistance aux rayures et une esthétique à ces appareils. Ses applications sont dans les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes.
- Boîtiers pour ordinateurs portables
- Cadres de smartphone
- Boîtiers pour tablettes
- Boîtiers de caméra
- Boîtiers pour appareils portables
- Boîtiers de drones
- Coques Power Bank
Industrie médicale
Applications du magnésium à des fins médicales
Les revêtements favorisent l'adhésion et la prolifération cellulaires pour une intégration avec les tissus environnants, ce qui est bénéfique pour les implants médicaux. De plus, le procédé MAO rend les composants médicaux antimicrobiens.
- Implants dentaires
- Vis à os
- Implants orthopédiques
- Dispositifs de fixation temporaire
- Outils chirurgicaux
Industrie du sport
Cadre de vélo
L'utilisation répétée est essentielle pour les équipements sportifs, car la couche d'oxyde dur formée lors du MAO offre une excellente résistance à l'abrasion et aux chocs pour cette durabilité souhaitée. De plus, la possibilité de créer une texture de surface personnalisée est bénéfique pour leur esthétique.
- Cadres de vélo
- Cadres de raquettes de tennis
- Têtes de clubs de golf
- Moulinets de pêche
- Fixations de ski
- Composants d'arc de tir à l'arc
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Puis-je personnaliser l’apparence des pièces en alliage de magnésium à l’aide de MAO ?
La couleur typique de la surface oxydée par micro-arc au magnésium est le blanc mat, le gris clair ou le blanc cassé. Cependant, l'apparence exacte diffère selon la composition de l'oxyde et l'épaisseur de la couche.
Vous pouvez également personnaliser l'apparence en ajoutant des pigments et des additifs dans une solution oxydante. Le réglage de l'impulsion CA, du revêtement multicouche et du revêtement épais peut également modifier l'apparence.
Couleur personnalisée de la pièce en magnésium revêtue de MAO
De plus, la personnalisation de la couleur des pièces en magnésium revêtues de MAO en les immergeant dans une solution colorante est une autre option.
Souvent, les pièces usinées en alliage de magnésium sont d'abord recouvertes d'une oxydation par micro-arc et traitées dans une solution de matrice appropriée pour une apparence personnalisée. La structure nanoporeuse du revêtement MAO absorbe le colorant et lui donne une apparence durable. Cependant, le temps nécessaire pour teindre le magnésium ordinaire peut être relativement plus long que celui de la teinture du magnésium ordinaire.
Autres options de finition de surface pour les pièces en alliages de magnésium
Outre l'arc plasma, d'autres types de finitions de surface peut être appliqué aux pièces en magnésium, qu'elles soient moulées sous pression ou usinées CNC. Par exemple, le revêtement par conversion chimique, l'anodisation et le revêtement au nickel chimique.
- Revêtement de conversion chimique : Il s'agit du dépôt chimique d'une couche métallique supérieure sur une surface en magnésium, par exemple le chromage.
- Anodisation: Il s’agit d’une méthode électrochimique qui épaissit la couche d’oxyde naturelle à la surface du magnésium et offre des esthétiques diverses.
- Placage autocatalytique au nickel : Il s'agit de développer une fine couche de nickel-phosphore sur la surface, souvent comme base pour un revêtement ou une peinture ultérieurs.
Conseils pratiques pour l'oxydation par micro-arc des alliages de magnésium
Pour obtenir les propriétés de surface, la texture et la couleur souhaitées avec une finition d’oxydation par micro-arc, il faut prendre en compte plusieurs facteurs, de la composition de l’électrolyte au post-traitement.
Voici quelques conseils pratiques :
- Nettoyez les pièces :
Retirez toute poussière, débris, graisse, huile ou contamination chimique avant le processus.
- Composition électrolytique :
Les électrolytes alcalins peuvent être utilisés avec des additifs tels que le silicate ou le phosphate ; la concentration en lamelles peut varier de 5 à 50 g/litre. Des concentrations plus élevées augmentent la vitesse d'épaississement de la couche.
- Tension et densité de courant correctes :
Une tension et une densité de courant correctes sont essentielles pour équilibrer la dureté du revêtement et le niveau de rugosité. Appliquer une tension de 200 à 700 V et une densité de courant de 0.1 à 15 A/dm².
- Contrôle de la température de l'électrolyte :
La haute tension utilisée pour allumer l'arc plasma à partir de la surface en magnésium peut surchauffer l'électrolyte et même l'ensemble de l'installation. Par conséquent, utilisez un système de refroidissement approprié pour maintenir les températures en dessous de 50 °C.
- Post-traitement des articles finis :
Retirez les électrolytes et les résidus de traitement de la surface de la pièce/du produit et séchez-les pour les stabiliser contre les problèmes d'humidité.
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résumer
Le revêtement par oxydation par micro-arc est une finition adaptée aux produits en alliage de magnésium, en particulier si vous cherchez à améliorer leur résistance à la corrosion, aux rayures et à l'abrasion et leur isolation électrique. Dans le même temps, il est essentiel de prendre en compte les propriétés du magnésium pour définir les paramètres électrochimiques et le temps de traitement afin d'obtenir les qualités de finition souhaitées.
Si votre entreprise a besoin de pièces métalliques prêtes à l'emploi (ou à vendre) avec des revêtements de haute qualité, ProleanTech peut vous aider. service de finition donne la texture, la douceur et l’apparence souhaitées à vos pièces métalliques.
L'installation de post-traitement et de finition de surface avancée de ProleanTech propose diverses méthodes, du grenaillage et de l'ébavurage à l'anodisation et à l'oxydation à l'arc métallique. Contactez-nous donc pour des solutions de fabrication et de finition.
Questions fréquentes
Qu'est-ce que l'oxydation par micro-arc sur un alliage de magnésium ?
L'oxydation par micro-arc (MAO) est une méthode de finition de surface électrochimique qui améliore les alliages de magnésium en formant une couche d'oxyde céramique grâce à des décharges haute tension dans un électrolyte alcalin.
Le MAO peut-il être utilisé sur d’autres métaux en plus des alliages de magnésium ?
Oui, le MAO peut être appliqué à d'autres métaux, notamment l'aluminium et le titane. Cependant, la composition de l'électrolyte, les variables de traitement et les propriétés finales varient d'un type de métal à l'autre.
Quelles industries bénéficient le plus des alliages de magnésium traités au MAO ?
Les industries telles que l'automobile, l'aérospatiale, la médecine, l'aérospatiale et les équipements sportifs bénéficient du traitement MAO produits en alliage de magnésium en termes d’amélioration des performances et de la durabilité.
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