¿Qué es la oxidación electrolítica en plasma?
La oxidación electrolítica del plasma (PEO) es uno de los varios procesos que recubren la superficie de un objeto metálico con una capa cerámica protectora. Los materiales que pueden tratarse de esta manera incluyen metales como el aluminio y el magnesio, y el recubrimiento cerámico es típicamente un óxido. El proceso se asemeja a la anodización pero utiliza potenciales eléctricos sustancialmente más altos, que pueden causar 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 dar como resultado recubrimientos cerámicos algo más gruesos que los que puede lograr el anodizado tradicional. La capa protectora creada por la oxidación electrolítica por plasma puede proporcionar beneficios tales como resistencia contra la corrosión y el desgaste.
Los primeros experimentos con la oxidación electrolítica por plasma tuvieron lugar en la década de 1950 y desde entonces se han desarrollado y refinado varias técnicas. Cada una de las técnicas de PEO funciona con el mismo principio básico, que es que ciertos metales pueden ser inducidos a formar un recubrimiento de óxido protector bajo las condiciones correctas. Muchos metales formarán naturalmente una capa de óxido en presencia de oxígeno, pero generalmente no es muy espesa. Para aumentar el espesor del recubrimiento de óxido, se deben utilizar anodizado y otras técnicas.
En el nivel más básico, la oxidación electrolítica del plasma se asemeja al anodizado tradicional. La pieza de metal se baja a un baño de electrolitos y se conecta a una fuente de electricidad. En la mayoría de los casos, la pieza de metal funcionará como un electrodo, mientras que la cuba 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 utiliza 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 utilizan pulsos de 200 o más voltios. Este alto voltaje es capaz de superar la resistencia dieléctrica del óxido, que es lo que conduce a las reacciones plasmáticas de las que depende la técnica. Estas reacciones plasmáticas pueden crear temperaturas de aproximadamente 30,000 ° F (aproximadamente 16,000 ° C), lo cual es necesario para la formación de las gruesas capas de óxido que los procesos de PEO son capaces de formar.
Los recubrimientos de óxido que se pueden crear a través del proceso de oxidación electrolítica por plasma pueden tener más de varios cientos de micrómetros (0.0078 pulgadas) de espesor. El anodizado 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 lugar del electrolito base diluido que generalmente se usa 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 el tiempo de los pulsos de voltaje.