Leistungsstarke, funktionale Oberflächen für Industrie, Medizintechnik, Luftfahrt uvm.

Die plasmaelektrolytische Oxidation (PEO), auch bekannt als Micro Arc Oxidation (MAO), ist ein nasschemisches Verfahren, das die Herstellung hochgradig funktionalisierbarer Oxidschichten auf Metallen ermöglicht, deren Oxide keine elektrische Leitfähigkeit besitzen – wie beispielsweise Aluminium, Magnesium oder Titan. Diese Schichten sind gleichzeitig hart, verschleißfest, hitzebeständig und porös, was ihre Anwendung in Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und weiteren Hochleistungsbranchen ideal macht.

Poröse Oxidschichten für Haftfestigkeit, Schutz und Funktionalität

Im Gegensatz zum klassischen Anodisieren erzeugt die plasmaelektrolytische Oxidation durch hohe Spannungen von bis zu 500 Volt lokal sichtbare Plasmaentladungen auf der Metalloberfläche. Dabei entstehen Temperaturen von 3.000 °C bis 10.000 °C, die das Metalloxid kurzzeitig aufschmelzen und beim Wiedererstarren zu einer kristallinen, porösen Oxidschicht führen. Diese poröse Oxidschicht weist eine sehr gute Haftfestigkeit zum Grundmaterial auf und bietet die Möglichkeit, die Oberfläche gezielt zu funktionalisieren, z. B. für:

• Haftvermittlung von nachfolgenden Beschichtungen und bei Klebverbindungen
• Photokatalytisch aktive Oberflächen mit selbstreinigender oder desinfizierender Wirkung unter sichtbarem Licht
• Antibakterielle Oberflächen durch Einbringen von Wirkstoffen in die Poren
• Oberflächenglättung additiv gefertigter Bauteile aus z.B. Titan

Bei Aluminium- und Magnesiumlegierungen kann durch PEO/MAO auch die Korrosionsbeständigkeit deutlich erhöht werden.

Vorteile der PEO/MAO-Oberflächenbehandlung auf einen Blick:

• Hohe Härte und Verschleißfestigkeit
• Vielseitige Funktionalisierungsmöglichkeiten, u.a. durch die poröse Struktur
• Umweltfreundlicher als klassische galvanische Verfahren
• Technisch einfache Umsetzung

Obwohl der Energieaufwand beim PEO/MAO-Verfahren höher ist als bei traditionellen Oberflächenverfahren, bietet es gerade für kleinere Bauteile und anspruchsvolle Anwendungen einen entscheidenden Vorteil: Oberflächen von Aluminium-, Magnesium- und Titanbauteilen können mit geringem Prozessaufwand gezielt funktionalisiert werden.

Welche Anwendungsbereiche sind typisch für PEO/MAO-Schichten?

Je nach Werkstoff, Prozessführung und Zusammensetzung des Elektrolyten lassen sich die Eigenschaften der Schicht gezielt beeinflussen und für verschiedenste Anwendungsbereiche optimieren, z.B.:

• Luft- und Raumfahrttechnik
• Automobil- und Motorsport
• Medizintechnik
• Energiesektor (z. B. Batteriesysteme)
• Maschinenbau