¿Qué es la oxidación electrolítica plasmática?

La oxidación electrolítica por plasma (PEO) es uno de varios procesos que recubren la superficie de un objeto metálico con una capa protectora de cerámica. Los materiales que se pueden tratar de esta manera incluyen metales como el aluminio y el magnesio, y el revestimiento cerámico es típicamente un óxido. El proceso se parece a la anodización, pero utiliza potenciales eléctricos sustancialmente más altos, lo que puede provocar la formación de descargas de plasma. Esto tiende a crear temperaturas y presiones muy altas a lo largo de la superficie de una pieza de trabajo, lo que puede resultar en recubrimientos cerámicos algo más gruesos que los que el anodizado tradicional es capaz de hacer. La capa protectora creada por la oxidación electrolítica del plasma puede proporcionar beneficios como la resistencia a la corrosión y al desgaste.

Los primeros experimentos con la oxidación electrolítica del plasma tuvieron lugar en la década de 1950 y desde entonces se han desarrollado y perfeccionado varias técnicas. Cada una de las técnicas de PEO funciona con el mismo principio básico, que es que se puede inducir a ciertos metales a formar una capa protectora de óxido en las condiciones correctas. Muchos metales formarán de forma natural una capa de óxido en presencia de oxígeno, pero por lo general no es muy espesa. Para aumentar el espesor del revestimiento de óxido, se deben utilizar técnicas de anodización y otras.

En el nivel más básico, la oxidación electrolítica por plasma se parece a la anodización tradicional. La pieza de trabajo de metal se baja a un baño de electrolito y se conecta a una fuente de electricidad. En la mayoría de los casos, la pieza de trabajo de metal funcionará como un electrodo, mientras que la tina que contiene el electrolito es el otro. Se aplica electricidad a los electrodos, lo que hace que se libere hidrógeno y oxígeno de la solución electrolítica. A medida que se libera el oxígeno, reacciona con el metal y forma una capa de óxido.

El anodizado tradicional usa alrededor de 15 a 20 voltios para hacer crecer una capa de óxido en una pieza de trabajo de metal, mientras que la mayoría de las técnicas de oxidación electrolítica por plasma usan pulsos de 200 voltios o más. Este alto voltaje es capaz de superar la rigidez dieléctrica del óxido, que es lo que conduce a las reacciones del plasma de las que depende la técnica. Estas reacciones de plasma pueden crear temperaturas de aproximadamente 30,000 ° F (aproximadamente 16,000 ° C), que es necesaria para la formación de las capas gruesas de óxido que los procesos de PEO son capaces de formar.

Los recubrimientos de óxido que se pueden crear mediante el proceso de oxidación electrolítica por plasma pueden tener más de varios cientos de micrómetros (0.0078 pulgadas) de espesor. La anodización también se puede usar para crear capas de óxido de hasta aproximadamente 150 micrómetros (0.0069 pulgadas) de espesor, aunque ese proceso requiere una solución ácida fuerte en contraposición al electrolito base diluido que se usa habitualmente para la oxidación electrolítica del plasma. Las propiedades de un recubrimiento de PEO también se pueden alterar agregando varios productos químicos al electrolito o variando la sincronización de los pulsos de voltaje.