Titanyum alaşımlı malzemeler için yüzey işleme proseslerinin özellikleri nelerdir?
Titanyum alaşımları, titanyum ve diğer metallerden yapılan çeşitli alaşım metalleridir. Nispeten az bulunurlar ve pahalıdırlar. Titanyum alaşımları yüksek mukavemet, hafiflik, korozyon direnci ve yüksek sıcaklık direnci ile karakterize edilir. Çeşitli ince kimyasallarda kullanılabilirler ve esas olarak otomotiv, havacılık, nükleer, kimya ve petrokimya, dişçilik ve tıbbi onarım endüstrilerinde uygulanırlar.
Titanyum alaşımları için yüzey işleme yöntemleri yalnızca estetiklerini geliştirmekle kalmaz, daha da önemlisi bu yüzey işleme ve modifikasyon işlemleri yoluyla yüzey özelliklerini ve uyarlanabilirliğini geliştirir. Titanyum alaşımlı malzemeler esas olarak aşağıdaki yüzey işleme süreçlerinden geçer:
I. Elektrokaplama
Titanyum alaşımlı yüzeylere elektrokaplama öncelikle nikel, altın ve bakır kaplamayı içerir. Amaç titanyum alaşımının yapışma, iletkenlik ve sert lehimleme özelliklerini geliştirmektir. Bununla birlikte, elektrokaplama aynı zamanda kaplama tabakası ile alt tabaka arasındaki zayıf yapışma gibi bazı sorunları da beraberinde getirir. Bu nedenle kaplamadan önce ön işlem gereklidir:
① Kumlama: Bu, oksit tabakası, yağ, pas ve işleme izleri dahil olmak üzere titanyum alaşımı yüzeyindeki yabancı maddeleri gidererek yüzeyi daha pürüzlü hale getirir. Bu, sonraki yüzey kaplamasının daha güçlü yapışmasını sağlayarak soyulmaya daha az eğilimli olmasını sağlar.
② Temizleme: Bu, yüksek-sıcaklıkta haddeleme sırasında oluşan oksit tabakasını, yağı ve yabancı maddeleri giderir, yüzeyi pürüzsüz hale getirir ve özelliklerini iyileştirerek korozyonu, oksidasyonu ve aşınmayı önler. Ancak dekapaj doğru şekilde yapılmazsa sonraki işlemler önemli ölçüde etkilenecektir. Bu nedenle dekapaj işleminin proses gereksinimlerine göre sıkı bir şekilde takip edilmesi gerekir.
II. Mikro-ark Oksidasyonu
Bu işlem, titanyum parçalarının yüksek voltaj (200-800V) altında özel bir alkalin elektrolite yerleştirilmesini içerir. İş parçasının yüzeyinde mikro-ark olarak bilinen çok sayıda küçük elektrik kıvılcımı üretilir. Bu yaylar anında 3000-5000 derecelik sıcaklıklar üreterek titanyum alt tabakayı eritip oksitler. Bir titanyum dioksit seramik filmi tabakası, sprey kaplama olarak değil, alt tabakanın ayrılmaz bir parçası olarak yerinde büyür. Bu mikro ark oksidasyon filminin sertliği, asitle yıkanmış veya kumlanmış çıplak titanyumdan önemli ölçüde daha yüksektir ve ayrıca alt tabaka yüzeyinin korozyon direncini artırarak onu deniz suyu, dezenfektanlar ve tuzlu ortamlarda son derece dayanıklı hale getirir. Seramiğin iletken olmayan yapısı aynı zamanda yüksek sıcaklıklarda oksidasyona karşı da dayanıklı olmasını sağlar.
III. Boyama
Renklendirme, titanyum alaşımlı malzemelerin yüzey özelliklerini iyileştirir ve müşteri gereksinimlerine göre farklı renklerin elde edilmesine olanak tanıyarak bileşenlerin dekoratif görünümünü iyileştirir. Titanyum alaşımlı yüzey renklendirme işlemleri şunları içerir: atmosferik oksidasyon, anotlama, kimyasal işlem ve mikro-ark oksidasyonu. Günümüzde titanyum alaşımları için en yaygın kullanılan renklendirme yöntemi eloksaldır.
IV. Kararma
Karartma yaygın bir kimyasal yüzey işleme yöntemidir. Prensip, metal yüzey üzerinde bir oksit filmi oluşturarak metali havadan tamamen izole ederek paslanmayı önlemektir. Karartma aynı zamanda metalin yüzey parlaklığını da artırarak onu estetik açıdan daha hoş hale getirir ve iç veya dış kuvvetlerin neden olduğu deformasyonun bir kısmını azaltabilir.
V. Parlatma
Parlatma yüzeydeki çapakları giderir ve parlak bir yüzey elde eder. Metal yüzeyi pürüzsüz ve parlak hale getirmek için taşlama, parlatma diskleri ve parlatma sıvılarını içerir. Pürüzsüz bir yüzeyin sonraki yüzey işlemlerinde işlenmesi daha kolaydır. Yaygın parlatma yöntemleri iki türe ayrılır: mekanik parlatma ve elektrolitik parlatma. Mekanik cilalamada zımpara kağıdı, cila diskleri ve cila pastası kullanılarak katman katman taşlama yapılır ve yüksek ayna yüzeyi elde edilir. Kimyasal cilalama olarak da bilinen elektrolitik cilalama, daldırma için bir cilalama solüsyonu kullanır ve mekanik taşlama izleri oluşmaz. Küçük iş parçaları için uygundur ve ince-duvarlı titanyum folyo deformasyona daha az eğilimlidir.
VI. Termal Püskürtme
Termal püskürtme, alevler veya elektrik arkları kullanarak metal veya seramik tozunu yüksek sıcaklıklarda eritmeyi, ardından bunu yüksek-basınçlı bir gaz akışı kullanarak ince damlacıklar halinde atomize etmeyi içerir. Bu atomize damlacıklar alt tabakanın yüzeyine püskürtülür ve soğuduktan sonra ek bir yüzey katmanı oluşturulur. Bu işlem mikro-ark oksidasyonundan farklıdır ve basit ve öğrenmesi kolaydır.
Titanyum alaşımlı yüzey işleme için, ürünün özelliklerini daha iyi yansıtacak şekilde kullanım ortamına ve ürün uygulama gereksinimlerine göre uygun yüzey işleme yöntemini seçmemiz gerekir.
