Titanove palicese pogosto uporabljajo v kemični industriji, medicinski opremi, visoko-zabavni elektroniki in visoko-temperaturno odpornih strukturnih delih zaradi svoje odlične specifične trdnosti in biokompatibilnosti. Kljub temu bodo njihove površine po običajnem kovanju, toplotni obdelavi in mehanski obdelavi neizogibno proizvedle goste oksidne plasti, nitridne filme in ostanke onesnaževalcev. Čeprav ti spontani površinski sloji zagotavljajo šibke zaščitne učinke, so nagnjeni k povzročanju neenakomerne površinske teksture, dimenzijskega odstopanja in slabe stabilnosti pri kasnejšem varjenju, eloksiranju in natančni obdelavi. V hujših primerih bodo ostanki oksidov in mikronapake močno zmanjšali dolgoročno-odpornost titanovih substratov proti koroziji. Zato je popoln in standardiziran sistem površinske obdelave bistvenega pomena za odstranitev površinskih neveljavnih plasti, poenotenje površinskih stanj in znatno izboljšanje splošne proti-korozijske učinkovitosti titanovih palic.
Celoten postopek obdelave sledi progresivni tehnični logiki odstranjevanja napak, izravnave površin in krepitve zmogljivosti, predvsem vključno z mehansko predobdelavo, kemičnim dekapiranjem, natančnim posvetlitvijo, razbremenitvijo napetosti in pasivizacijo ter neobvezno funkcionalno modifikacijo.
Mehanska predpriprava je nepogrešljiv temelj celotnega procesa.
Struženje in grobo brušenje sta uporabljena za odstranjevanje črne kože pri kovanju, oksidnih lusk in mikrorazpok, hkrati pa umerjata okroglost in ravnost titanovih palic. Glede na nizko toplotno prevodnost in nagnjenost k-obdelovalnemu utrjevanju titanovih zlitin so med rezanjem potrebni nizka linearna hitrost, velika hitrost podajanja in zadostno hlajenje, da preprečimo površinski ožig. Na podlagi tega lahko s peskanjem ali drobljenjem odstranimo trdovratne vroče-okside obdelave in oblikujemo enakomerno mikro-hrapavo površino, ki učinkovito izboljša silo lepljenja nadaljnjih premazov. Ključnega pomena je, da po peskanju popolnoma odstranite vdelane abrazivne delce, da preprečite tujo kontaminacijo.
Kemično dekapiranje kot glavni postopek določa končno kakovost površine in varnost titanovih palic.
Glavni sistem luženja uporablja mešanico dušikove in fluorovodikove kisline z običajnim razmerjem 30–50 % dušikove kisline in 3–8 % fluorovodikove kisline. Fluorovodikova kislina hitro raztopi titanov oksid in izvede mikro-jedkanje na podlago, medtem ko dušikova kislina zavira čezmerno korozijo in spodbuja regeneracijo pasivnih filmov. Reakcijska temperatura je nadzorovana pri 20–40 stopinjah, čas obdelave pa sega od deset sekund do nekaj minut, dokler se ne pojavi enakomerna srebr-siva kovinska površina. Po luženju sta potrebna temeljito izpiranje z deionizirano vodo in alkalna nevtralizacija, da se odstranijo ostanki kisline. Za visoko{12}}obremenjene komponente je potrebno vakuumsko dehidrogenacijsko žarjenje pri 650–750 stopinjah, da se izognemo tveganjem vodikove krhkosti.
Posvetlitev je prilagojena standardom natančnosti izdelka.
Pol-končno poliranje odstrani drobne površinske neravnine do Ra 1,6–3,2 μm, kar zagotavlja dosledno podlago za končno obdelavo. Z visoko-natančnim zrcalnim mehanskim poliranjem lahko dosežete ultra-gladke površine pod Ra 0,2 μm, ki so primerne za vrhunske- dodatke za ure in natančne strukturne dele. Za razliko od mehanske obdelave elektrolitsko poliranje ne povzroči delovno-plasti za utrjevanje ali preostale natezne napetosti, kar zagotavlja enakomerne površine brez-oznak-tekanja, kar je optimalen postopek za medicinske vsadke iz titana, kot so kostni zatiči in zobozdravstveni deli.
Pasivacija in svetlo žarjenje sta ključna koraka za povečanje odpornosti proti koroziji in dimenzijske stabilnosti.
Svetlo žarjenje pod vakuumsko ali argonsko zaščito odpravi preostalo napetost ob obdelavi, hkrati pa ohrani prvotni kovinski lesk in povrne plastičnost materiala. Kemična pasivacija z uporabo razredčene raztopine dušikove kisline ustvari gost nano-film titanovega dioksida na površini, ki popravlja mikroskopske napake, nastale v prejšnjih postopkih, in močno izboljša odpornost proti koroziji s kislino, kloridom in solnim pršenjem.
Za posebne scenarije uporabe so na voljo pomožni tretmaji za krepitev.
Anodizacija lahko tvori nadzorovane oksidne filme z okrasnimi barvami in izboljšano trdoto površine, kar ohranja biokompatibilnost titana. Funkcionalno pršenje PTFE, keramičnih ali DLC prevlek učinkovito poveča odpornost proti obrabi, visoko-temperaturno stabilnost in izolacijo industrijskih titanovih palic.
V dejanski proizvodnji so kombinacije procesov oblikovane glede na storitvene zahteve. Navadne industrijske titanove palice sprejmejo predobdelavo, luženje in pasivacijo; za medicinske-izdelke velja strogo vodikovo-nadzorovano dekapiranje, elektrolitsko poliranje in vakuumsko žarjenje; visokokakovostni-potrošniški deli uporabljajo zrcalno poliranje in barvno eloksiranje; komponente,-odporne na obrabo in visoke-temperature, zahtevajo hrapavost s peskanjem in keramično prevleko. Samo s strogim nadzorom vseh-procesnih parametrov in čistoče lahko titanove palice dosežejo površinska stanja-brez oksidov,-onesnaževanja in visoko{10}}korozijsko-odpornost, kar v celoti omogoča vrhunsko delovanje materialov iz titanovih zlitin.
Preberi več:Kako narediti žice iz titana in palice iz titana bolj{0}}odporne na obrabo