ЗАО «МАНЭЛ» Технология микродугового оксидирования для нанесения покрытий различного назначения на детали из сплавов алюминия, магния, титана

ЗАО «МАНЭЛ» – инновационная производственная компания, занимающаяся разработкой, развитием и внедрением технологий в области микродугового оксидирования. Компания создана 15 апреля 2010 года в рамках партнерского соглашения между: - Государственной корпорацией РОСНАНО; - Группой компаний ЭлеСи; - Томским государственным университетом. О Компании

Задачи предприятия: - Разработка МДО-покрытий различного назначения; - Разработка технологий получения МДО-покрытий; - Производство высокотехнологичного оборудования: линий нанесения МДО – покрытий; - Внедрение в производство.

МДО – это вид электрохимической обработки поверхности, близкий по механизму к анодированию. Отличительной особенностью является участие в процессе формирования покрытия микроразрядов. Воздействие высоких температур в зоне пробоя ( 2000 С) в течение короткого времени (время существования разрядов – сотни микросекунд) приводит к формированию покрытий существенно отличающихся от анодных покрытий

Основу покрытий на сплавах алюминия составляют α- Al 2 O 3 (корунд), γ-Al 2 O 3. В процессе формирования покрытия также принимают участие компоненты электролита

МДО-покрытие Пористость покрытия может составлять 5-60 % Состав: α-Al 2 O 3, γ-Al 2 O 3, компоненты электролита Толщина: 20 – 40 мкм Микротвердость: 600 – 2200 HV Переходный слой алюминий– МДО-покрытие. Беспористый слой, который ограничивает доступ агрессивной среды к границе раздела металл- покрытие и компенсирует нагрузки при термоциклическом воздействии Состав: α-Al 2 O 3, γ-Al 2 O 3 Толщина: 5 – 20 мкм. Микротвердость – 500 – 800 HV Сплав алюминия

Схема МДО процесса Импульсный источник питания. Р= 30 кВт Слабощелочной электролит, рН= 8-8,6 t = C Рубашка охлаждения. Хладагент - вода Ванна МДО +

Сравнение МДО компании МАНЭЛ и других компаний ПараметрыМДО МНЭЛМДО других компаний Применяемые растворы know-how МАНЭЛ Силикатные растворы Максимальная обрабатываемая поверхность, м2 7 м2Не более0.8 m2 Скорость формирования покрытия, мкм/мин Газовыделение во время МДО Незначительное, содержание кислорода и водорода в норме. Имеются подтверждающие документы Значительное газовыделение есть опасность образования взрывоопасной смеси кислорода и водорода Затраты электроэнаргии кВт/м

Количество операций в технологических процессах МДО МАНЭЛ и Анодировании Обезжиривание Промывка травление Промывка АНОДИРОВАНИЕ осветление Уплотнение Обезжиривание МДО+окрашивание Промывка Окрашивание

Сравнение технологий МДО МАНЭЛ и Анодирование ПараметрыМДО МАНЭЛАнодирование Применяемые растворы know-how МАНЭЛ Сильно концентрированные растворы серной кислоты Влияние растворов на обрабатываемые детали Не оказывают растворяющего действия Оказывают сильное растворяющее действие Скорость формирования покрытия мкм/мин Количество технологических операций

Сравнение основных свойств покрытий МДО МАНЭЛ, МДО других компаний и анодирования СвойстваМДО МАНЭЛ МДО других компанийАнодирование Толщина, m Коррозионная стойкость в соляном тумане, часы Микротвердость, HV Наличие «технологического слоя» - +-

ХарактеристикиАнодированиеМДО МАНЭЛ Количество операций105 Характеристика растворов Сильно концентрированные растворы серной кислоты Слабощелочные растворы рН=8- 8,6. Отсутствуют в растворе тяжелые металлы, цианиды, хром(VI) Воздействие растворов на деталь Оказывает сильное растворяющее воздействие Не оказывает сильного растворяющего воздействия Скорость формирования покрытия, мкм/мин 0,451-1,5 Затраты электроэнергии, кВт/м 2 0,170,12 Толщина покрытия, мкмДо 60До 200 мкм Сравнение Анодирования и МДО МАНЭЛ

Свойства покрытий МДО ЗАО «МАНЭЛ»Значения свойств покрытий Адгезия полимерных материалов, баллы (оценка методом надрезов) 1 Толщина покрытия, мкмДо 200 мкм Микротвердость, HVДо 2200 Пористость, %1÷26 Шероховатость, мкмRa=0,32÷4 Термостойкость, °CДо 400 Термоцикличность при t=280 °C, циклы200 Износостойкость по Таберу согласно ISO и ISO Коэффициент трения0,04÷0,6 Напряжение пробоя, ВДо 1700 Удельное сопротивление, Ом*мДо 10 9 Степень черноты, %94 Коррозионная стойкость в нейтральном соляном тумане, часы 720÷1000 Коэффициент термического расширения (от 20 до 300 °С), λ/К2,57·10 -6 ÷2,62·10 -5

Нормативная документация Разработаны технические условия ТУ «Покрытия нанокристаллические неметаллические неорганические, полученные методом микродугового оксидирования» Введен в действие стандарт организации СТО Совместно с РОСНАНО ведутся работы по созданию национального стандарта ГОСТ Р «Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия нанокристаллические неметаллические неорганические, полученные методом микродугового оксидирования. Технические требования и методы испытаний» В июле 2013 года планируется выпустить данный национальный стандарт

Производительность 2000 м.кв покрытий в месяц. Режим работы - полуавтоматический Производство МДО покрытий компании МАНЭЛ Оборудование позволяет покрывать детали с размерами – 2000х800х300 мм и 1400х700х500 мм

Применение МДО-покрытий

Подслой для последующего полимерного окрашивания Толщина покрытия 5-15 мкм. Обеспечивает адгезию полимерных материалов согласно ГОСТ Коррозионная стойкость в соляном тумане 720 часов

Декоративные МДО-покрытия Толщина покрытия мкм Коррозионная стойкость в соляном тумане 1000 часов

Коррозионностойкие МДО-покрытия Толщина покрытия 5-50 мкм. Коррозионная стойкость в соляном тумане 1000 часов

Износостойкие МДО-покрытия Толщина покрытия мкм Микротвердость 800 – 2200 HV Коэффициент трения – 0,04

Электроизоляционные МДО-покрытия Толщина покрытия мкм Напряжение пробоя – 1700 В

Оптически черные МДО-покрытия Толщина покрытия мкм Степень черноты – 0,94

Термостойкие и износостойкие МДО-покрытия Толщина покрытия мкм Термоцикличность при 280 С – 200 циклов Микротвердость – 1000 – 2200 HV Коэффициент трения – 0,04

ЗАО МАНЭЛ , г. Томск, ул. Циолковского, 19, стр. 2 Телефон: +7 (3822) Факс: +7 (3822)