Verfestigung von Aluminiumteilen durch Mikrolichtbogenoxidation

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Verfestigung von Aluminiumteilen durch Mikrolichtbogenoxidation

Smeljanskij, V.M. / Gercij, O.Y. / Morozov, E.M.

Aluminiumlegierungen finden dank ihrer geringen Dichte, hohen spezifischen Festigkeit, leichten mechanischen Bearbeitung und in Verbindung mit den praktisch unbegrenzten Vorräten an Naturrohstoff für das Erschmelzen von Aluminium eine immer breitere Anwendung im Automobilbau. Ihr Einsatz wird jedoch begrenzt durch die geringe Korrosions- und Verschleißfestigkeit. Ein Ausweg besteht in der Aufbringung von Schutz- und verschleißfesten Überzügen auf die Oberfläche von Aluminiumteilen. Eine dieser Methoden ist die Mikrolichtbogenoxidation. Die entsprechende technologische Anlage besteht aus einer Stromquelle (die Stromstärke wird im Bereich 50 - 250 A, die Spannung von 600 - 700 V geregelt) und aus einer Wanne, die mit Systemen für die Kühlung und Durchmischung des Elektrolyts ausgerüstet ist. Das zu bearbeitende Teil wird an einer stromführenden Schiene befestigt und in den Elektrolyt getaucht. Beim Fließen eines Stromes mit einer Spannung von mehr als 400 V (Wechselstrom) oder 120 V (Gleichstrom) entstehen an der Oberfläche des Teiles elektrische (Mikrolichtbogen-) Entladungen. In den Entladungskanälen entwickelt sich Niedertemperaturplasma, und es erfolgen Reaktionen, in deren Verlauf sich Aluminiumoxid mit Einlagerung von Elektrolytkomponenten bildet. In der Umgebung der Plasmakrater schmilzt das Material. Die Mikrolichtbogenentladungen intensivieren damit einerseits den Prozeß der Aluminiumoxidbildung und fördern andererseits die Bildung von Hochtemperaturmodifikationen sowie von gamma- und alpha-Aluminiumoxidphasen. Große Zukunftsaussichten besitzt die Mikrolichtbogenoxidation auch für die Verfestigung von Kolben und Zylinderlaufbuchsen für Verbrennungsmotoren.