镁合金微弧氧化：详细指南

尽管镁合金具有良好的强度重量比，但它在汽车、医疗和电子行业中的一些应用受到限制。这是因为镁合金存在磨损和生锈的风险。不过，通过适当的表面处理可以避免这种情况。 

通过 微弧氧化 镁合金，你可以将其表面转化为一层耐用的氧化层。这种厚而硬的陶瓷涂层主要由氧化镁组成，可能还含有电解液中的其他化合物。

汽车齿轮箱、自行车车架、骨科植入物以及许多其他由镁合金制成的产品均采用微弧氧化处理。 

让我们讨论一下微弧氧化涂层的工作原理及其应用于镁零件和产品的好处。

 

什么是微弧氧化（MAO）？

微弧，又称等离子电解氧化，是一种在金属基材上形成坚硬的陶瓷状结晶层的化学和电化学过程。这些结晶层可作为抵御外界因素的天然屏障，保护金属免受生锈、磨损和磨蚀，并提供电绝缘。 

等离子电解氧化

采用微弧氧化 (MAO) 涂层作为 金属表面处理 铝、钛和镁。阳极浴中的高压电流导致基材表面形成微弧，并导致氧化层在两个方向上生长。 

这种表面处理可通过增强表面性能和底层部件的使用寿命来增加价值。如果您正在考虑镁合金部件，但担心其腐蚀、磨损和性能随时间推移而变化，则可以使用微弧氧化涂层消除这些问题。

 

微弧氧化如何对镁合金起作用？

微弧氧化工艺

微弧氧化涂层涉及通过火花产生对镁表面进行阳极氧化。这是通过在电压范围为 600V 的水溶液中进行电化学处理来实现的。电压、处理时间和其他参数可以根据所需的涂层厚度进行调整。

MAO 设置 

高压脉冲交流电在镁表面引发等离子放电。当电压超过介电击穿阈值时，就会发生放电。 

1. 镁基板 ⟶ 阳极
2. 插入材料 ⟶ 阴极
3. 阳极氧化形成薄而致密的氧化层 
4. 氧化层水平生长以达到所需厚度

对于 MAO 涂层的定制，制造商将添加剂与电化学溶液混合。一旦完成设置，您就可以处理许多批次 表面光洁度，降低综合成本。 

 

镁合金微弧氧化涂层的主要优点

微弧氧化技术的使用对镁合金产品的性能、耐用性和美观性有几个好处；

MAO 的好处

让我们从六点来分析一下它给镁合金带来了哪些好处； 

1. 耐磨性 

通过添加添加剂和结晶化，提高镁合金表面硬度，提高耐磨性，可使镁合金的硬度超过钢表面。 

2. 延长产品寿命 

镁合金零件微弧氧化硬质层可以提高 产品寿命 减少5到10倍。  

3. 防腐 

MAO 涂层可阻止水分和盐等腐蚀剂与底层镁合金发生反应。这种化学稳定性可增强抗氧化和抗降解能力。

4. 尺寸精度 

40±5μm的涂层厚度很容易实现；这种一致性不会影响零件的尺寸精度。 

5. 环境友好 

此外，MAO涂层工艺更加环保。

6. 高负载下的性能 

坚硬的陶瓷涂层可使镁制品表面在高应力条件下提供稳定的性能。 

 

微弧氧化在镁合金上的应用

您的镁产品是否与以下应用示例相似（但不限于）？如果是，微弧氧化涂层是一种可行的金属表面处理选择。

汽车行业

汽车 MAO 涂层

MAO 处理的氧化层具有粘性，并且对环境无害。因此，高温和受压的发动机部件通常采用金属电弧氧化涂层。此外，您还可以使用特定的表面纹理或热导率进行精加工。

• 汽车发动机缸体
• 传动组件 
• 气缸盖罩
• 方向盘部件
• 悬臂
• 电动汽车的电池外壳
• 变速箱外壳

航空航天工业

飞机支架 

MAO 可增强镁部件的抗疲劳性，这对于航空业至关重要。其次，涂层还有助于避免恶劣环境下的材料降解风险。这适用于结构和非结构航空航天物品。 

• 飞机变速箱壳体         
• 转子叶片部件
• 结构支撑 
• 卫星面板 
• 起落架壳体 

电子行业

电子行业中的 MAO 涂层 

MAO 可以保护电子产品免受极端湿度或污染物的影响。它还可以增加这些电器的抗划伤性和美观性。它适用于智能手机、笔记本电脑和平板电脑。 

• 笔记本电脑外壳
• 智能手机框架
• 平板电脑外壳
• 相机机身
• 可穿戴设备外壳
• 无人机外壳
• 移动电源外壳

医疗行业

镁的医疗应用 

涂层支持细胞粘附和增殖，以便与周围组织整合，这对医疗植入物非常有益。此外，MAO 工艺使医疗组件具有抗菌作用。                                                                                               

• 牙种植体
• 骨螺钉
•  骨科植入物     
• 临时固定装置
• 手术工具

体育产业

自行车架 

重复使用对于运动器材至关重要，因为 MAO 期间形成的硬质氧化层具有出色的耐磨性和抗冲击性，从而具有所需的耐用性。此外，创建定制表面纹理的能力有利于其美观。 

• 自行车架
• 网球拍框架
• 高尔夫球杆头
• 渔线轮
• 滑雪绑定
• 射箭弓组件

 

我可以使用 MAO 定制镁合金零件的外观吗？

镁微弧氧化表面的典型颜色为哑光白、浅灰色或灰白色。但确切的外观会因氧化物成分和层厚度而有所不同。 

您还可以通过在氧化溶液中添加颜料和添加剂来定制外观。调节交流脉冲、多层涂层和厚涂层也可以改变外观。 

MAO 涂层镁部件的定制颜色 

此外，通过将 MAO 涂层镁部件浸入染料溶液中来定制其颜色也是另一种选择。 

通常，加工镁合金部件首先要进行微弧氧化处理，然后在合适的模具溶液中进行处理，以获得定制外观。MAO 涂层的纳米多孔结构可吸收染料，使其具有持久的外观。然而，染色普通镁所需的时间可能比染色普通镁所需的时间相对较长。

 

镁合金零件的其他表面处理选项

除了等离子弧之外，还有其他不同的 表面处理类型 可应用于镁合金部件，无论是压铸件还是 CNC 加工件。例如，化学转化涂层、阳极氧化和化学镀镍。

1. 化学转化膜： 它涉及在镁表面化学沉积优质金属层，例如镀铬。 
2. 阳极氧化： 这是一种电化学方法，可以增厚镁表面的天然氧化层，并提供多样化的美观效果。 
3. 化学镀镍： 它涉及在表面形成一层薄薄的镍磷层，通常作为进一步涂层或喷漆的基础。 

 

镁合金微弧氧化实用技巧

要通过微弧氧化处理获得所需的表面特性、纹理和颜色，需要考虑从电解质成分到后处理的几个因素。 

以下是一些实用技巧；

1. 清洁零件： 

在操作之前，请清除所有灰尘、碎屑、油脂、油或化学污染。 

2. 电解质成分： 

碱性电解液可与硅酸盐或磷酸盐等添加剂一起使用；盐浓度范围为 5 至 50 克/升。浓度越高，层增厚的速度就越快。

3. 正确的电压和电流密度：

正确的电压和电流密度对于平衡涂层硬度和粗糙度至关重要。施加 200 至 700 V 的电压和 0.1 至 15 A/dm² 的电流密度。

4. 电解液温度控制： 

用于从镁表面点燃等离子弧的高电压可能会使电解液甚至整个装置过热。因此，请使用适当的冷却系统将温度保持在 50°C 以下。

5. 成品后处理： 

清除零件/产品表面的电解质和工艺残留物，并将其干燥，以稳定其免受湿气问题的影响。

 

加起来 

微弧氧化涂层是镁合金产品的理想表面处理方法，尤其适用于提高其耐腐蚀性、耐刮擦性和耐磨性以及电绝缘性。同时，考虑镁的特性来设置电化学参数和处理时间对于实现所需的表面质量至关重要。 

如果您的企业需要具有高质量涂层的即用型（或销售型）金属零件，ProleanTech 可以为您提供帮助。我们的 整理服务 为您的金属零件提供所需的纹理、光滑度和外观。 

ProleanTech 先进的后处理和表面处理设施可提供多种方法，从喷砂和去毛刺到阳极氧化和金属电弧氧化。请联系我们获取制造和精加工解决方案。

 

常见问题 

什么是镁合金微弧氧化？

微弧氧化 (MAO) 是一种电化学表面处理方法，通过在碱性电解质中高压放电形成陶瓷氧化层来增强镁合金的性能。 

除了镁合金之外，MAO 还可以用于其他金属吗？

是的，MAO 可以应用于其他金属，包括铝和钛。但是，电解质成分、加工变量和最终性能因金属类型而异。

哪些行业从 MAO 处理的镁合金中受益最多？

汽车、航空航天、医疗、航空航天和运动器材等行业受益于 MAO 处理的 镁合金产品 在提高性能和耐用性方面。