Obsługa powierzchni materiałów tytanowych

Metody obróbki powierzchni materiałów tytanowych

Do materiałów tytanowych stosuje się szeroko różne technologie obróbki powierzchniowej.

Odporne na zużycie obróbki powierzchni:

• Odporność na zużycie stanowi dla tytanu duże wyzwanie, co czyni obróbkę powierzchni szczególnie ważną.

• Płytkowanie na mokro: obejmuje płytkowanie Cr i Ni jako skuteczne metody odporne na zużycie.Metody elektrolityczne pokrycia Ni, po których następuje pokrycie Cr, zapewniają szybkie tworzenie folii o grubości do kilku mikronów.

• Rozpylanie: wykorzystuje szybki odrzutowiec plazmy do rozpylania stopionego metalu na powierzchnię materiału bez próżni, zapewniając wysoką wydajność.

• Metody wzmacniania powierzchni: w tym technologie CVD, PVD i PVCD.

Anodowanie:

• Dojrzały proces, który tworzy gęste folie tlenkowe na powierzchniach tytanu, poprawiając odporność na korozję i zużycie.

• Zapewnia efekt dekoracyjny przy jednoczesnym zwiększeniu właściwości mechanicznych i izolacji.

powłoka PVD:

• Depozycja par fizycznych, rodzaj powłoki próżniowej.

• Wykorzystywane głównie do nakładki funkcjonalnej na powierzchniach stopów tytanu, chociaż trwałość wymaga poprawy.

Obróbka CNC:

• Używane głównie do formowania i wykończenia stopów tytanu.

• W związku z wysoką twardością tytanu wymaga specjalnych narzędzi, takich jak cięcia powlekane z kompozytu, cięcia diamentowe lub narzędzia CBN.

Dyfuzja termiczna:

• Metody takie jak nitryzacja jonów mogą nitryzować powierzchnie tytanu w celu zwiększenia twardości.

• W temperaturze 850 °C grubość folii azoturowej wzrasta z 0,7 μm do 5,0 μm, osiągając twardość powierzchni 1200-1600 Hv.

Elektrolirowanie:

• Usuwa folie tlenkowe i zanieczyszczenia z powierzchni tytanu poprzez elektrolizę, poprawiając wykończenie powierzchni.

Depozycja w fazie ciekłej:

• Przykład: Depozycja powłok biokeramicznych na powierzchniach TC4 w celu zwiększenia funkcjonalności.

Inne metody:

• Płytkowanie chemiczne, opryskiwanie termiczne, procesy jonowe niskiego ciśnienia, stopnianie powierzchni elektronów/laserów, niezrównoważone rozpylanie magnetronów, nitryzowanie jonów, płytkowanie jonów i nanotechnologia.

Podsumowując, materiały tytanowe posiadają różnorodne metody obróbki powierzchni, z których każda ma unikalne właściwości i zastosowania.Odpowiednią metodę należy wybrać na podstawie specyficznych wymagań użytkowania i potrzeb wydajnościowych.