Plasman elektrolyyttinen hapetus (PEO) on yksi monista prosesseista, jotka peittävät metalliesineen pinnan keraamisella suojakerroksella. Tällä tavalla käsiteltäviä materiaaleja ovat metallit, kuten alumiini ja magnesium, ja keraaminen pinnoite on tyypillisesti oksidia. Prosessi muistuttaa anodisointia, mutta käyttää huomattavasti suurempia sähköpotentiaaleja, jotka voivat aiheuttaa plasmanpurkauksia. Tämä aiheuttaa yleensä erittäin korkeita lämpötiloja ja paineita työkappaleen pintaan, mikä voi johtaa hiukan paksumpiin keraamisiin pinnoitteisiin kuin perinteinen anodisointi kykenee. Plasman elektrolyyttisen hapetuksen luoma suojakerros voi tarjota etuja, kuten korroosiota ja kulumista.
Ensimmäiset plasman elektrolyyttisen hapetuksen kokeet tehtiin 1950 -luvulla, ja sen jälkeen on kehitetty ja kehitetty erilaisia tekniikoita. Jokainen PEO -tekniikka toimii samalla perusperiaatteella, jonka mukaan tietyt metallit voidaan indusoida muodostamaan suojaava oksidipinnoite oikeissa olosuhteissa. Monet metallit muodostavat luonnollisesti oksidikerroksen hapen läsnä ollessa, mutta se ei yleensä ole kovin paksu. Oksidipinnoitteen paksuuden lisäämiseksi on käytettävä anodisointia ja muita tekniikoita.
Perustasolla plasman elektrolyyttinen hapetus muistuttaa perinteistä anodisointia. Metallinen työkappale lasketaan elektrolyyttikylpyyn ja liitetään sähkölähteeseen. Useimmissa tapauksissa metallinen työkappale toimii yhtenä elektrodina, kun taas elektrolyyttiä sisältävä allas on toinen. Elektrodeihin syötetään sähköä, mikä aiheuttaa vedyn ja hapen vapautumista elektrolyyttiliuoksesta. Kun happi vapautuu, se reagoi metallin kanssa ja muodostaa oksidikerroksen.
Perinteinen anodisointi käyttää noin 15-20 volttia oksidikerroksen kasvattamiseen metallikappaleella, kun taas useimmat plasman elektrolyyttiset hapetustekniikat käyttävät 200 tai enemmän voltin pulsseja. Tämä korkea jännite pystyy voittamaan oksidin dielektrisen lujuuden, mikä johtaa plasman reaktioihin, joista tekniikka riippuu. Nämä plasmareaktiot voivat aiheuttaa noin 30,000 16,000 ° F (noin XNUMX XNUMX ° C) lämpötilan, mikä on välttämätöntä paksujen oksidikerrosten muodostumiselle, joita PEO -prosessit voivat muodostaa.
Plasman elektrolyyttisen hapetusprosessin avulla muodostettavat oksidipinnoitteet voivat olla paksuja yli useita satoja mikrometrejä (0.0078 tuumaa). Anodisointia voidaan käyttää myös korkeintaan noin 150 mikrometrin (0.0069 tuuman) paksuisten oksidikerrosten luomiseen, vaikka tämä prosessi vaatii vahvaa happoliuosta, toisin kuin laimea emäs -elektrolyytti, jota tavallisesti käytetään plasman elektrolyyttiseen hapetukseen. PEO -pinnoitteen ominaisuuksia voidaan myös muuttaa lisäämällä elektrolyyttiin erilaisia kemikaaleja tai vaihtamalla jännitepulssien ajoitusta.