L’oxydation électrolytique au plasma (PEO) est l’un des nombreux processus qui recouvrent la surface d’un objet métallique d’une couche protectrice en céramique. Les matériaux qui peuvent être traités de cette manière comprennent des métaux tels que l’aluminium et le magnésium, et le revêtement céramique est généralement un oxyde. Le procédé ressemble à l’anodisation mais utilise des potentiels électriques sensiblement plus élevés, ce qui peut provoquer la formation de décharges de plasma. Cela a tendance à créer des températures et des pressions très élevées le long de la surface d’une pièce, ce qui peut entraîner des revêtements céramiques un peu plus épais que ce que l’anodisation traditionnelle est capable de faire. La couche protectrice créée par oxydation électrolytique au plasma peut offrir des avantages tels que la résistance à la corrosion et à l’usure.
Les premières expériences d’oxydation électrolytique au plasma ont eu lieu dans les années 1950 et diverses techniques ont été développées et affinées depuis lors. Chacune des techniques PEO fonctionne sur le même principe de base, à savoir que certains métaux peuvent être induits pour former un revêtement d’oxyde protecteur dans les bonnes conditions. De nombreux métaux forment naturellement une couche d’oxyde en présence d’oxygène, mais celle-ci n’est généralement pas très épaisse. Afin d’augmenter l’épaisseur du revêtement d’oxyde, l’anodisation et d’autres techniques doivent être utilisées.
Au niveau le plus élémentaire, l’oxydation électrolytique au plasma ressemble à l’anodisation traditionnelle. La pièce métallique est descendue dans un bain d’électrolyte et connectée à une source d’électricité. Dans la plupart des cas, la pièce métallique fonctionnera comme une électrode, tandis que la cuve qui contient l’électrolyte est l’autre. L’électricité est appliquée aux électrodes, ce qui provoque la libération d’hydrogène et d’oxygène de la solution électrolytique. Lorsque l’oxygène est libéré, il réagit avec le métal et forme une couche d’oxyde.
L’anodisation traditionnelle utilise environ 15 à 20 volts pour faire croître une couche d’oxyde sur une pièce métallique, tandis que la plupart des techniques d’oxydation électrolytique au plasma utilisent des impulsions de 200 volts ou plus. Cette haute tension est capable de s’affranchir de la rigidité diélectrique de l’oxyde, ce qui conduit aux réactions plasma dont dépend la technique. Ces réactions plasma peuvent créer des températures d’environ 30,000 16,000 °F (environ XNUMX XNUMX °C), ce qui est nécessaire à la formation des couches d’oxyde épaisses que les procédés PEO sont capables de former.
Les revêtements d’oxyde qui peuvent être créés par le procédé d’oxydation électrolytique au plasma peuvent avoir une épaisseur supérieure à plusieurs centaines de micromètres (0.0078 pouces). L’anodisation peut également être utilisée pour créer des couches d’oxyde jusqu’à environ 150 micromètres (0.0069 pouces) d’épaisseur, bien que ce processus nécessite une solution acide forte par opposition à l’électrolyte de base dilué habituellement utilisé pour l’oxydation électrolytique au plasma. Les propriétés d’un revêtement PEO peuvent également être modifiées en ajoutant divers produits chimiques à l’électrolyte ou en faisant varier la synchronisation des impulsions de tension.