فرآیندهای تصفیه سطح فلز تیتانیوم چیست؟

1. آندایزینگ

آنودایز کردن یک فرآیند شناخته شده و بالغ است، بنابراین در اینجا زیاد آن را معرفی نمی کنم. علاوه بر آندهای متداول آلیاژ آلومینیوم، فلز تیتانیوم نیز می تواند به عنوان آند مورد استفاده قرار گیرد و بیشتر فرآیندهای رنگ آمیزی تیتانیوم از طریق آنودیزاسیون حاصل می شود که می تواند رنگ ها و الگوهای غنی تری را با درجه تمایز بالایی تولید کند، از جمله گل های کریستال یخ، نخ ها، و غیره مختلف. گزینه های دیگر

علاوه بر تزئین، فرآیند آنودایز همچنین یک لایه فیلم متراکم را بر روی سطح فلزی محصول تشکیل می دهد تا خواص مکانیکی، مقاومت در برابر سایش و آب و هوا، عایق بندی و بهبود نیروی پیوند با پوشش را افزایش دهد.

در اینجا لازم به ذکر است که آلیاژهای تیتانیوم با آلیاژهای آلومینیوم متفاوت هستند. اگرچه هزینه تیتانیوم به عنوان آند بالاتر است، اما سختی فیلم اکسیدی که توسط آلیاژ تیتانیوم تشکیل می‌شود بدتر از خودش است. بنابراین، به طور کلی، بسیاری از تولید کنندگان آند را روی سطح محصولات تیتانیوم خالص ایجاد می کنند. به عنوان مثال، چندین محصول در تصویر دارای اثر آند بر روی سطح ماده تیتانیوم خالص GR5 هستند.

اکثر محصولات تیتانیوم با استفاده از فرآیند آنودایز رنگ می شوند، اما پس از آن برای محافظت نیاز به درمان سطحی دارند. به عنوان مثال، آیفون 15 پرو، علاوه بر رنگ اصلی نقره‌ای تیتانیوم، سه رنگ دیگر (مشکی، سفید و آبی) همگی با استفاده از فناوری آنودایز رنگی هستند. به دنبال آن PVD برای حفاظت عملکردی قرار می گیرد.

2. پوشش PVD

PVD رسوب فیزیکی بخار، نوعی پوشش خلاء است و فرآیند بسیار بالغ است. عملیات PVD را می توان بر روی سطوح آلیاژ تیتانیوم انجام داد. هدف اصلی اضافه کردن یک پوشش کاربردی است که از سطح محافظت و محافظت می کند. با این حال، شایان ذکر است که در حال حاضر PVD به عنوان یک ماده کاربردی فقط به سختی می تواند آزمایش را پشت سر بگذارد و دوام آن باید بهبود یابد، مگر اینکه عملکرد مواد پرایمر PVD بسیار خوب باشد.

به عنوان مثال آیفون 15 پرو را در نظر بگیرید. از میان چهار رنگ تیتانیوم مشکی، تیتانیوم سفید، تیتانیوم آبی و تیتانیوم طبیعی، به جز رنگ اصلی تیتانیوم نقره ای، سه رنگ دیگر بر پایه آند و مجهز به فرآیند پوشش PVD برای افزایش عملکرد سطحی محصول هستند. با این حال، مشکلاتی مانند محو شدن بعدی همچنان رخ می دهد، که همچنین نشان دهنده کاستی های PVD از نظر دوام است.

البته علاوه بر کارایی می توان به افکت های رنگ آمیزی نیز دست یافت. به طور کلی، کیفیت طراحی محصول را می توان تا حد زیادی بهبود بخشید.

3. CNC

ماشینکاری CNC آلیاژ تیتانیوم عمدتا نقش شکل دادن و تکمیل را ایفا می کند. یکی از مشکلات بزرگ در حین ماشینکاری، از دست دادن ابزار است. از آنجایی که آلیاژهای تیتانیوم سخت‌تر هستند، ماشین‌کاری آن‌ها دشوارتر از سایر فلزات است. در طول فرآیند برش، ابزار در معرض دمای بالا، نیروی برش زیاد، فاصله اصطکاک طولانی، تغییر شکل ارتعاش زیاد، چسبندگی ابزار و غیره قرار می‌گیرد که منجر به سایش جدی ابزار می‌شود. ماشینکاری آلیاژهای تیتانیوم با ابزارهای معمولی دشوار است. چاقوهای مخصوص با روکش کامپوزیت یا حتی چاقوهای الماسی باید استفاده شوند تا آنها به خوبی با چاقوهای CBN ماشینکاری شوند. به عنوان مثال قاب های ساعت هوشمند را در نظر بگیرید. به طور متوسط ​​به ازای هر چهار قاب ساعت تولید شده یک ابزار گم می شود که هزینه زیادی را به همراه دارد.

4. سنگ زنی و پرداخت

سنگ زنی و پرداخت مراحل ضروری در پردازش تقریباً همه مواد است. هدف این است که به محصول اجازه دهیم اندازه دقیق تر و بافت ظریف تری ارائه دهد. اغلب لازم است از ذرات ریز پولیش یا مواد مصرفی برای صیقل دادن ریز هر موقعیت روی سطح محصول استفاده شود. در عین حال، جلوه‌های ویژه را می‌توان از طریق راه‌حل‌های فرآیندی خاص مانند آینه براق، فراستینگ مات و غیره به دست آورد.

5. نقاشی

سطح تیتانیوم را می توان برای ایجاد یک بافت مات برس زد. این اثر برس‌شده تیتانیوم اغلب در محصولات صنعت الکترونیک مصرفی ظاهر می‌شود. با در نظر گرفتن لمس ظریف و زیبایی بصری، مورد توجه بیشتر مصرف کنندگان قرار می گیرد.

6. حکاکی لیزری

این عمدتا شامل فرآیندهایی مانند حفاری لیزری و جوشکاری است.

7. سند بلاست

هدف اصلی از فرآیند سندبلاست بر روی سطوح آلیاژ تیتانیوم، عملکرد باقی می ماند. از جمله بهبود چسبندگی سطحی فلز تیتانیوم، افزایش طول عمر (حذف ناخالصی های سطح و ...) و افزایش صافی و زیبایی سطح محصول. همچنین می توان آن را به عنوان خدمت به اثرات سایر فرآیندهای تصفیه سطح درک کرد.

پتنت جدید اپل قبلاً به آلیاژ تیتانیوم و فرآیند سندبلاست اشاره کرده بود. اثر سطحی آلیاژ تیتانیوم از طریق یک فرآیند سندبلاست جدید که ترکیبی از اچ و آنودایز است به دست می آید. زبری را از بین می برد و اسانس را برای محافظت و ظاهر بهتر استخراج می کند. مشخص است که آخرین قاب تیتانیومی آیفون 15 پرو اپل از فرآیند سندبلاست استفاده می کند.

در عملیات سطحی محصولات فلزی تیتانیوم، به ویژه در زمینه محصولات الکترونیکی دقیق، روش بهتر ترکیب فلزات غیر مشابه برای ایجاد ظاهر است. نکته دردناک این است که هزینه نسبتاً بالا است. دلیل آن این است که مواد کامپوزیتی فلزی غیرمشابه باید خواص و ویژگی‌های خاص خود را در حین تولید انبوه حفظ کنند، بنابراین نسبتاً گران هستند. جدیدترین آیفون 15 مستر اپل دارای طراحی ساختاری جدیدی است که در یک ساختار ثانویه جدید ساخته شده از 100% فلز آلومینیوم بازیافتی پیچیده شده است که از پردازش های حرارتی-مکانیکی جدید و فرآیندهای دیگر استفاده می کند. فشار فوق العاده بالای انتشار حالت جامد باعث ایجاد پیوند با استحکام بالا بین دو فلز می شود. با این حال، اثر واقعی هنوز رضایت بخش نیست و فن آوری تصفیه سطح فلز تیتانیوم باید بیشتر بهبود یابد.