Titano strypaidėl puikaus specifinio stiprumo ir biologinio suderinamumo yra plačiai naudojami chemijos pramonėje, medicinos įrangoje, aukštos{0}}buitinės elektronikos gaminiuose ir aukštai-temperatūrai atspariose konstrukcijose. Nepaisant to, po įprastinio kalimo, terminio apdorojimo ir mechaninio apdirbimo ant jų paviršių neišvengiamai susidarys tankūs oksidų sluoksniai, nitridinės plėvelės ir liekamieji teršalai. Nors šie spontaniški paviršiaus sluoksniai suteikia silpną apsauginį poveikį, jie gali sukelti netolygią paviršiaus tekstūrą, matmenų nuokrypį ir prastą stabilumą vėlesnio suvirinimo, anodavimo ir tikslaus apdirbimo metu. Sunkiais atvejais oksidų likučiai ir mikrodefektai labai sumažins ilgalaikį titano substratų atsparumą korozijai. Todėl norint pašalinti netinkamus paviršiaus sluoksnius, suvienodinti paviršiaus būsenas ir žymiai pagerinti bendrą antikorozinį titano strypų veikimą, būtina sukurti išsamią ir standartizuotą paviršiaus apdorojimo sistemą.
Visas apdorojimo procesas vyksta pagal progresyvią techninę defektų šalinimo, paviršių išlyginimo ir sustiprinimo logiką, daugiausia įskaitant mechaninį išankstinį apdorojimą, cheminį ėsdinimą, tikslų pašviesinimą, įtempių mažinimą ir pasyvavimą, taip pat pasirenkamą funkcinį modifikavimą.
Mechaninis išankstinis apdorojimas yra nepakeičiamas viso proceso pagrindas.
Tekinimas ir grubus šlifavimas yra naudojami siekiant pašalinti kalimo juodą odelę, oksido apnašas ir mikroįtrūkimus, tuo pačiu kalibruojant titano strypų apvalumą ir tiesumą. Atsižvelgiant į mažą titano lydinių šiluminį laidumą ir -kietėjimo tendenciją, pjovimo metu reikalingas mažas tiesinis greitis, didelis padavimo greitis ir pakankamas aušinimas, kad paviršius nesudegtų. Remiantis tuo, smėliavimas arba šlifavimas gali pašalinti sunkiai įsisenėjusius karšto -apdirbimo oksidus ir suformuoti vienodą mikro-šiurkštų paviršių, kuris veiksmingai pagerina vėlesnių dangų sukibimo jėgą. Labai svarbu visiškai pašalinti įterptas abrazyvines daleles po smėliavimo, kad būtų išvengta pašalinio užteršimo.
Kaip pagrindinė procedūra, cheminis ėsdinimas lemia galutinę titano strypų paviršiaus kokybę ir saugumą.
Pagrindinėje marinavimo sistemoje naudojama mišri azoto rūgštis ir vandenilio fluorido rūgštis, įprastu santykiu 30–50% azoto rūgšties ir 3–8% vandenilio fluorido rūgšties. Vandenilio fluorido rūgštis greitai ištirpdo titano oksidą ir mikro{5}}graužia substratą, o azoto rūgštis slopina per didelę koroziją ir skatina pasyvių plėvelių regeneraciją. Reakcijos temperatūra reguliuojama 20–40 laipsnių, o apdorojimo laikas svyruoja nuo dešimčių sekundžių iki kelių minučių, kol atsiranda vienodas sidabro-pilkos metalo paviršius. Po marinavimo reikia kruopščiai nuplauti dejonizuotu vandeniu ir neutralizuoti šarminę rūgštį, kad būtų pašalintos likusios rūgšties. Didelės -apkrovos komponentams būtinas vakuuminis dehidrogenavimo atkaitinimas 650–750 laipsnių, kad būtų išvengta vandenilio trapumo pavojaus.
Šviesinimas yra pritaikytas pagal gaminio tikslumo standartus.
Pus{0}}poliravimas pašalina nedidelius paviršiaus nelygumus, kad pasiektų Ra 1,6–3,2 μm, o tai suteikia nuoseklų pagrindą apdailai. Didelio-tikslumo veidrodžio mechaniniu poliravimu galima pasiekti itin-lygius paviršius, mažesnius nei Ra 0,2 μm, tinka aukščiausios klasės laikrodžių priedams ir tikslioms konstrukcijų dalims. Skirtingai nuo mechaninio apdorojimo, elektrolitinis poliravimas nesukuria darbinio-kietėjimo sluoksnio ar liekamojo tempimo įtempio, todėl paviršiai yra vienodi ir netekantys žymių, o tai yra optimalus procesas medicininiams titano implantams, pvz., kaulų kaiščiams ir dantų komponentams.
Pasyvavimas ir ryškus atkaitinimas yra pagrindiniai žingsniai, siekiant padidinti atsparumą korozijai ir matmenų stabilumą.
Ryškus atkaitinimas esant vakuumo arba argono apsaugai pašalina liekamąjį apdirbimo įtempį, išsaugo originalų metalinį blizgesį ir atkuria medžiagos plastiškumą. Cheminis pasyvavimas, naudojant praskiestą azoto rūgšties tirpalą, sukuria tankią nano-skalės titano dioksido plėvelę ant paviršiaus, pašalindama mikroskopinius defektus, susidariusius ankstesniuose procesuose, ir žymiai pagerindama atsparumą rūgšties, chlorido ir druskos purškiamai korozijai.
Specializuoto naudojimo scenarijuose galimi pagalbiniai stiprinimo būdai.
Anodavimas gali sudaryti reguliuojamas oksidines plėveles su dekoratyvinėmis spalvomis ir pagerintu paviršiaus kietumu, išlaikant titano biologinį suderinamumą. Funkcinis PTFE, keraminių ar DLC dangų purškimas efektyviai padidina pramoninių titano strypų atsparumą dilimui, stabilumą aukštoje{1}}temperatūroje ir izoliacijos savybes.
Faktinėje gamyboje procesų deriniai suformuluojami pagal paslaugų reikalavimus. Įprasti pramoniniai titano strypai yra apdorojami, marinuojami ir pasyvinami; medicininės-klasės gaminiams taikomas griežtas vandeniliu{2}}kontroliuojamas ėsdinimas, elektrolitinis poliravimas ir vakuuminis atkaitinimas; aukštos-pagalbos vartotojams skirtose dalyse naudojamas veidrodinis poliravimas ir spalvotas anodavimas; -Dėvėjimui atspariems ir aukštai{5}}temperatūriniams komponentams reikalingas šiurkštinimas smėliasrove ir keraminė danga. Tik griežtai kontroliuojant visus -proceso parametrus ir švarą, titano strypai gali pasiekti oksidų-be teršalų-ir didelio{10}}atsparumo korozijai- paviršiaus būsenas, todėl titano lydinio medžiagos yra visiškai naudingos.
Skaityti daugiau:Kaip padaryti, kad titano laidai ir titano strypai būtų atsparesni{0}}dėvėjimuisi