Titanyum çubuklarmükemmel spesifik güçleri ve biyouyumlulukları nedeniyle kimya endüstrisinde, tıbbi ekipmanlarda, ileri{0}}tüketici elektroniğinde ve yüksek-sıcaklığa dayanıklı yapısal parçalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, geleneksel dövme, ısıl işlem ve mekanik işleme sonrasında yüzeyleri kaçınılmaz olarak yoğun oksit katmanları, nitrür filmleri ve artık kirletici maddeler üretecektir. Bu kendiliğinden yüzey katmanları zayıf koruyucu etkiler sağlasa da, daha sonraki kaynak, anotlama ve hassas işleme işlemlerinde düzensiz yüzey dokusuna, boyutsal sapmaya ve zayıf stabiliteye neden olma eğilimindedirler. Ciddi durumlarda, artık oksitler ve mikro kusurlar, titanyum alt katmanların uzun-vadeli korozyon direncini büyük ölçüde azaltacaktır. Bu nedenle, yüzeydeki geçersiz katmanları kaldırmak, yüzey durumlarını birleştirmek ve titanyum çubukların genel-korozyon önleme performansını önemli ölçüde artırmak için eksiksiz ve standartlaştırılmış bir yüzey işleme sistemi gereklidir.
Tüm arıtma süreci, esas olarak mekanik ön arıtma, kimyasal dekapaj, hassas parlatma, gerilim giderme ve pasifleştirmenin yanı sıra isteğe bağlı fonksiyonel modifikasyonu içeren kusurların giderilmesi, yüzeylerin düzleştirilmesi ve performansın güçlendirilmesine yönelik ilerici bir teknik mantığı takip eder.
Mekanik ön arıtma tüm prosesin vazgeçilmez temelidir.
Titanyum çubukların yuvarlaklığını ve düzlüğünü kalibre ederken, dövme siyah kaplamayı, oksit tabakasını ve mikro çatlakları gidermek için tornalama ve kaba taşlama benimsenmiştir. Titanyum alaşımlarının düşük termal iletkenliği ve iş-sertleşmesi eğilimi göz önüne alındığında, yüzey yanmasını önlemek için kesme sırasında düşük doğrusal hız, büyük ilerleme hızı ve yeterli soğutma gerekir. Bu temelde, kumlama veya bilyalı dövme, inatçı sıcak-işleme oksitlerini ortadan kaldırabilir ve tekdüze bir mikro-pürüzlü yüzey oluşturabilir, bu da sonraki kaplamaların bağlanma kuvvetini etkili bir şekilde artırır. Yabancı kirlenmeyi önlemek için kumlama sonrasında gömülü aşındırıcı parçacıkların tamamen çıkarılması kritik öneme sahiptir.
Temel prosedür olarak kimyasal dekapaj, titanyum çubukların nihai yüzey kalitesini ve güvenliğini belirler.
Ana dekapaj sistemi, geleneksel olarak %30-%50 nitrik asit ve %3-%8 hidroflorik asit oranına sahip, karışık nitrik asit ve hidroflorik asidi benimser. Hidroflorik asit, titanyum oksidi hızlı bir şekilde çözer ve alt tabaka üzerinde mikro-aşındırma gerçekleştirirken, nitrik asit aşırı korozyonu engeller ve pasif filmlerin yenilenmesini destekler. Reaksiyon sıcaklığı 20–40 derecede kontrol edilir ve tekdüze bir gümüş-gri metalik yüzey görünene kadar işlem süresi onlarca saniyeden birkaç dakikaya kadar değişir. Asitleme işleminden sonra, kalan asidi ortadan kaldırmak için iyice deiyonize suyla durulama ve alkalin nötrleştirme gerekir. Yüksek-yüklü bileşenler için, hidrojen gevrekleşmesi risklerinden kaçınmak amacıyla 650-750 derecede vakumlu hidrojen giderme tavlaması gereklidir.
Parlatma tedavisi ürün hassasiyet standartlarına göre özelleştirilmiştir.
Yarı-parlatma, Ra 1,6–3,2 μm'ye ulaşmak için küçük yüzey pürüzlerini ortadan kaldırarak son işlem için tutarlı bir temel sağlar. Yüksek-hassas ayna mekanik parlatma, Ra 0,2 μm'nin altında ultra-pürüzsüz yüzeyler elde edebilir; ileri teknoloji saat aksesuarları ve hassas yapısal parçalar için uygundur. Mekanik işlemeden farklı olarak, elektrolitik parlatma hiçbir iş-sertleştirme katmanı veya artık çekme gerilimi oluşturmaz, tek tip ve akış-işareti-serbest yüzeyler sağlar; bu, kemik pimleri ve diş bileşenleri gibi tıbbi titanyum implantlar için en uygun işlemdir.
Pasivasyon ve parlak tavlama, korozyon direncini ve boyutsal kararlılığı arttırmanın önemli adımlarıdır.
Vakum veya argon koruması altında parlak tavlama, orijinal metalik parlaklığı korurken ve malzeme plastisitesini geri kazandırırken işlemede kalan gerilimi ortadan kaldırır. Seyreltik nitrik asit çözeltisi kullanılarak yapılan kimyasal pasifleştirme, yüzeyde yoğun bir nano-ölçekli titanyum dioksit filmi oluşturarak önceki işlemlerde oluşan mikroskobik kusurları onarır ve asit, klorür ve tuz spreyi korozyonuna karşı direnci büyük ölçüde artırır.
Özel uygulama senaryoları için yardımcı güçlendirme tedavileri mevcuttur.
Anodizasyon, titanyumun biyouyumluluğunu koruyarak dekoratif renklere ve gelişmiş yüzey sertliğine sahip kontrol edilebilir oksit filmler oluşturabilir. PTFE, seramik veya DLC kaplamaların işlevsel olarak püskürtülmesi, endüstriyel titanyum çubukların aşınma direncini, yüksek-sıcaklık stabilitesini ve yalıtım performansını etkili bir şekilde artırır.
Gerçek üretimde süreç kombinasyonları hizmet gereksinimlerine göre formüle edilir. Sıradan endüstriyel titanyum çubuklar ön işlem, dekapaj ve pasifleştirmeyi benimser; tıbbi-sınıf ürünler katı hidrojen-kontrollü dekapaj, elektrolitik parlatma ve vakumlu tavlama uygular; üst düzey-tüketici parçalarında ayna cilalama ve renkli anotlama kullanılır; aşınmaya-dayanıklı ve yüksek-sıcaklığa dayanıklı bileşenler kumlamayla pürüzlendirme ve seramik kaplama gerektirir. Titanyum çubuklar, yalnızca-işlem parametrelerinin ve temizliğinin tam olarak kontrol edilmesiyle oksit-içermeyen, kirlilik-içermeyen ve yüksek{10}}korozyona-dirençli yüzey durumlarına ulaşabilir ve titanyum alaşımlı malzemelerin üstün performansını tam anlamıyla ortaya çıkarabilir.
Devamını oku:Titanyum Telleri ve Titanyum Çubukları Aşınmaya-Daha Dayanıklı Hale Getirme