PLASMA ELECTROLYTIC OXIDATION COATINGS ON LIGHT ALLOYS

Questo lavoro di tesi riassume il lavoro svolto durante i tre anni di dottorato in Ingegneria Industriale e riguarda lo studio e la caratterizzazione di rivestimenti ottenuti mediante la tecnica denominata Plasma Electrolytic Oxidation (PEO) su leghe leggere. Il processo PEO è, dal punto di vista operativo, molto simile ai tradizionali processi di ossidazione anodica in quanto si basa sulla crescita per via elettrochimica di uno strato di ossido protettivo sulla superficie del metallo. Rispetto al tradizionale processo di anodizzazione il processo PEO lavora però a correnti e voltaggi più elevati, modificando così le caratteristiche dello strato ottenuto. Il processo PEO sta assumendo negli ultimi anni sempre maggiore rilevanza sia nell'ambito della ricerca che in quello industriale. Le potenzialità, infatti, dei rivestimenti ottenuti con questo tipo di processo sono molto più elevate rispetto a quelle dei rivestimenti ottenibili con le tradizionali tecniche di conversione chimica o di anodizzazione. Tuttavia il costo abbastanza elevato ed alcune problematiche relative al processo ne hanno per ora frenato la diffusione su larga scala a livello industriale. Dal punto di vista della ricerca scientifica quindi, da un lato si stanno cercando nuove soluzioni che consentano di migliorare ulteriormente le proprietà dei rivestimenti, in modo da giustificare i costi più elevati, dall'altro si stanno cercando delle variazioni al processo che consentano di ridurre i costi sopracitati. I risultati ottenuti durante il dottorato di ricerca e descritti in questo lavoro di tesi hanno permesso di ampliare le conoscenze inerenti i rivestimenti PEO e in particolare di procedere verso un maggiore sviluppo industriale della tecnica. Infatti è stata sviluppata una nuova sequenza di parametri di processo, basata sul lavorare ad elevate densità di corrente, che permette di ottenere rivestimenti di ottima qualità con tempi inferiori rispetto a ciò che viene attualmente realizzato. Inoltre l'aggiunta di sali di molibdeno e lantanio, come additivi dell'elettrolita usato nel processo PEO, ha permesso di incrementare notevolmente la resistenza a corrosione dei rivestimenti in modo tale da consentire la realizzazione di componenti a più alto valore aggiunto. L'aggiunta di nanoparticelle di grafite ha permesso di ottenere rivestimenti con buona resistenza a corrosione e ad usura. L'inserimento di altre tipologie di additivi (particelle d'argento) ha poi permesso di conferire proprietà battericide al rivestimento. Infine la tecnica PEO è stata anche con successo applicata agli acciai basso legati aprendo un importante filone di sviluppo a livello tecnologico.