微弧氧化陽極處理(等離子微弧陽極/電漿離子陽極)技術概述及特徵:
(MAO - Micro Arc Oxidization / Plasma-Chemical Anodizing)

陽極處理技術:某些金屬之表面遭氧化後,其氧化膜緻密具保護性,可防止氧化膜內之金屬繼續腐蝕。因此利用陽極電流強迫其繼續氧化,以增厚此保護膜。此項技術主要應用於鋁合金材料。

將Al、Mg、Ti、Zr、等金屬或合金置於特殊電解液中,於強電場作用下,陽極金屬表面出現放電(Spark)及微弧(Micro-Arc)現象,微弧區瞬間高溫燒結作用使金屬表面形成陶瓷相之氧化物。此陶瓷相之氧化層以50%往外生長、50%向內均勻分佈,不論是邊緣或孔內,鍍膜均一性佳,且有極佳的去毛邊效果。不會有傳統陽極處理因電流效應而造成膜厚不均現象。

微弧陽極氧化膜成形中(Plasma-Chemical Anodizing)

 

微弧陽極/等離子微弧陽極氧化膜剖面SEM照片

 

鎂合金 : 微弧陽極/等離子微弧陽極氧化膜SEM照片

 

鋁合金 : 微弧陽極/等離子陽極處理氧化膜SEM照片

 

陶瓷相氧化層以50%往外、50%向內均勻分佈

 

  • 本公司之微弧陽極處理(Micro Arc oxidation/Plasma Chemical Anodizing)製程技術及原料符合環保及特殊功能性(Function Application)需求,已為先進國家列為未來輕金屬材料表面處理主流製程。全世界正處於起步階段,大陸及台灣隨著輕金屬在工業上應用之熱絡也相繼投入於此方面研究,其中更不乏學校及法人機構。但大多處於實驗室階段。

  • 本製程技術符合歐盟『危害物質禁限用指令RoHS』標準。

  • 本公司微弧陽極/等離子微弧陽極技術(MAO-Micro Arc Oxidation),可運用於鋁合金、鎂合金、鈦合金材料上。最重要之創新性則在於本技術可以處理一般傳統鋁合金陽極處理技術所不及之壓鑄件(die-casting)陽極表面處理。

  • 當電解時,金屬與電解液之陽極氧化作用生成陶瓷狀氧化膜。氧化膜多孔,可以繼續於金屬內生長,但由於陶瓷狀氧化膜之電阻會隨膜厚之增加而加大。所施加之電壓、電流及陰極面積、陽極面積均需經過精確計算,方能使工件得到所需之膜厚及物性要求。

  • 微弧陽極/等離子微弧陽極氧化陶瓷層硬度高、耐高溫、耐電壓、與基材結合力強、附著性佳。適用於高轉速、耐磨耗、耐腐蝕、抗高溫衝擊的輕金屬合金零組件。

  • 微弧陽極製程簡單且快速,市場需求可從3C電子零組件、運輸工具零組件、機械零件、醫療器材以至一般民生工業或特殊需求金屬組配件,市場潛力無限。如 : 航太工業、汽車工業、光電工業、半導體、精密儀器、通訊工業、微機電工業…等。

 

鋁合金、鎂合金、鈦合金微弧陽極處理現場

 

鋁合金、鎂合金、鈦合金 微弧陽極氧化皮膜有下列幾點特徵:

  1. 微弧氧化陽極處理(等離子微弧陽極)可形成多孔質層、耐磨耗、耐腐蝕陶瓷相硬化膜,鍍膜速率最快可達1.0~1.5μm/min。

  2. 微弧氧化陽極處理(等離子微弧陽極)之電解液製程條件較傳統陽極處理為寬,可配合不同類別鍍膜需求來調整不同電解液。

  3. 適用於鋁/鎂/鈦輕合金金屬及金屬基複合材料微弧陽極氧化皮膜處理。

  4. 可適用於複雜形狀及工件內部表面硬質被覆,為一般製程所不及。

  5. 鍍膜硬度可達500~2000HV 0.025 (30~50μm)具耐機械磨耗性、可耐10V/μm之穿透電壓(Voltage breakdown)。

  6. 適當後處理(如PTFE, MoS2含浸處理)可降低機械磨擦係數。

  7. 添加適當無機金屬塩類於鍍液中,可得到多孔狀黑色陶瓷相硬化陽極皮膜,適用於光電、微機電、半導體及航太工業。

  8. 微弧氧化膜特性: 耐UV、抗IR、吸光性、導熱、耐熱衝擊、耐磨耗。

  9. 微弧陽極(等離子微弧陽極)鍍膜為結晶狀,是一種陽極氧化陶瓷膜,也是電漿化學反應之產物,陽極氧化陶瓷膜位於基材障礙層之上面,而多孔不規則形態的氧化陶瓷膜位於其外,如下圖所示。

 

鋁合金、鎂合金、鈦合金微弧陽極氧化膜 :

 

傳統草酸、硫酸之鋁合金陽極處理氧化膜:

 

鋁合金、鎂合金、鈦合金MAO 微弧陽極處理 應用範圍 (Application):

  • 航太工業
  • 船舶工業
  • 汽車工業
  • 機車工業
  • 光電工業
  • 骨科移植
  • 醫藥工業
  • 資訊工業
  • 微機電工業
  • 衛星通訊工業、等各種不同產品之特別物性要求.

如 : 耐腐蝕、耐磨耗、耐高溫、耐電壓、硬膜、毛邊去除、尺寸精密度、金屬疲勞強度、鍍膜附著性…等。
並可作特殊物性要求之封口處理、如: PTFE,Sol-Gel,lacquer 等。

 

鋁合金、鎂合金、鈦合金:(MAO)微弧陽極處理工件 (電漿離子陽極處理)

鎂合金 輪圈:
MAO微弧陽極處理。
MAGOXID-COAT®
鎂合金 照相機外殼:
MAO微弧陽極處理。MAGOXID-COAT® Black.
鋁合金 渦輪葉片:
MAO微弧陽極處理。
材質 : AlZnMgCu0.5
KEPLA-COAT®
50 μm
鎂合金 工具機夾頭:
材質 : AM50
MAO微弧陽極處理。
MAGOXID-COAT®
30 μm
鎂合金 壓縮機轉子:
MAO微弧陽極處理。
材質 : AM50
MAGOXID-COAT®
30 μm

鎂合金 發動機外殼:
MAO微弧陽極處理。MAGOXID-COAT®
鋁合金 渦輪機轉子:
MAO微弧陽極處理。
材質 : AlMgSi1
KEPLA-COAT®
30 μm
鎂合金硬碟機讀寫頭:
MAO微弧陽極處理。
材質 : AZ91
MAGOXID-COAT®
25 μm

鎂合金 汽車方向盤
機柱:
MAO微弧陽極處理。
材質 : AZ91D
MAGOXID-COAT®
10 μm

鎂合金 弓箭:
MAO微弧陽極處理。
材質 : AZ31
MAGOXID-COAT®
20 μm

 

鋁合金、鎂合金、鈦合金:微弧陽極處理/ 等離子微弧陽極處理(MAO)