I. Obróbka-wstępna: głównym celem kluczowego-procesu obróbki wstępnej zapewniającego przyczepność warstwy powłoki jest dokładne usunięcie plam oleju, zgorzeliny tlenkowej i zanieczyszczeń z powierzchni stopu tytanu, zapewniając czystą i jednolitą powierzchnię bazową do późniejszego utworzenia powłoki. Na ten etap składają się trzy kluczowe etapy: odtłuszczanie, mycie kwasem i mycie wodą. Jakość-obróbki wstępnej wpływa bezpośrednio na gęstość i przyczepność warstwy tlenku i jest nieodzowną częścią procesu.. 1. Odtłuszczanie - Odtłuszczanie alkaliczne: Stosować mieszany roztwór wodorotlenku sodu i węglanu sodu (stężenie 5% - 10%), mocząc w temperaturze 50 - 80 przez 10 - 20 minut. Ta metoda jest odpowiednia dla detali z lekkimi plamami oleju, jest tania i prosta w obsłudze. Odtłuszczanie ultradźwiękowe rozpuszczalnikami organicznymi: przy użyciu acetonu lub etanolu jako medium czyszczenie ultradźwiękowe przez 5 - 10 minut jest odpowiednie w przypadku przedmiotów obrabianych z silnymi plamami oleju lub złożonymi strukturami. Efekt kawitacji ultradźwiękowej może przenikać mikro-pory i szczeliny, poprawiając skuteczność czyszczenia. Titanium House poinformowało, że przedsiębiorstwo zajmujące się komponentami lotniczymi zoptymalizowało parametry odtłuszczania ultradźwiękowego, zwiększając stopień zgodności czyszczenia detali o złożonej strukturze do 98%. 2. Mycie kwasem - Stosować mieszany kwaśny roztwór kwasu fluorowodorowego i kwasu azotowego (stosunek objętościowy około 1:3 - 1:5) w temperaturze pokojowej przez 1 - 5 minut. Kwas fluorowodorowy może szybko rozpuścić osady tlenkowe na powierzchni, podczas gdy kwas azotowy hamuje nadmierną korozję zasady pod wpływem roztworu kwasu, aż powierzchnia przedmiotu obrabianego uzyska jednolity srebrno-szary, metaliczny połysk. Czas mycia kwasem musi być ściśle kontrolowany, aby uniknąć zwiększonej chropowatości powierzchni w wyniku-nadmiernej korozji. Stabilność procesu przemywania kwasem ma kluczowe znaczenie dla jednorodności warstwy folii. Producent sprzętu chemicznego zmniejszył współczynnik defektów podczas mycia kwasem do poniżej 0,5%, wprowadzając system monitorowania stężenia online.. 3. Mycie wodą - Po odtłuszczeniu i przemyciu kwasem należy spłukać kolejno wodą wodociągową i wodą dejonizowaną, aby uniknąć zanieczyszczenia kolejnego elektrolitu pozostałościami środków chemicznych. Niedostateczne przemywanie wodą może skutkować nierównym tworzeniem się powłoki lub wadami warstwy powłoki. Poprawiliśmy skuteczność mycia wodą, stosując wielo-stopniową technologię płukania licznikowego-, zwiększając wydajność o 30% przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia wody.
II. Utlenianie anodowe: Proces powlekania rdzenia poprzez utlenianie anodowe umożliwia precyzyjną kontrolę grubości, koloru i wydajności warstwy powłoki poprzez regulację składu elektrolitu i parametrów procesu. Etap ten składa się z trzech części: mocowania i podłączenia obwodu, doboru elektrolitu oraz kontroli parametrów procesu. Udoskonalona kontrola procesu utleniania anodowego jest kluczem do poprawy wydajności warstwy powłoki.. 1. Zaciskanie i łączenie obwodów: Oczyszczony przedmiot ze stopu tytanu służy jako anoda, a jako katodę wybiera się płytki ze stali nierdzewnej lub płyty grafitowe (o powierzchni katody zwykle 1,5 do 2 razy większej od anody). Obie elektrody są umieszczone równolegle w odstępie od 10 do 30 centymetrów. Rozsądna metoda mocowania zapewnia równomierny rozkład prądu i pozwala uniknąć lokalnego przegrzania lub nierównego pokrycia. Producent części samochodowych zoptymalizował konstrukcję uchwytu zaciskowego, zwiększając równomierność gęstości prądu w przypadku dużych przedmiotów obrabianych do ponad 95%. 2. Dobór elektrolitu: w zależności od wymagań aplikacji wybierz typ elektrolitu: Rodzaj kwasu siarkowego: wodny roztwór kwasu siarkowego o stężeniu od 10% do 20%, który tworzy szybką-warstwę powłoki bez koloru i przezroczystości, odpowiednią dla elementów odpornych na korozję i izolujących. Typ kwasu szczawiowego: wodny roztwór kwasu szczawiowego o stężeniu od 2% do 5%, który może zmieniać kolor warstwy powłoki (złoty żółty → niebieski → zielony → fioletowy) poprzez regulację napięcia, odpowiedni do elementów dekoracyjnych lub lotniczych. Typ kwasu fosforowego-chromowego: warstwa powłoki ma doskonałą odporność na korozję i nadaje się do stosowania w trudnych warunkach, takich jak przemysł morski i chemiczny. Niewielkie zmiany w składzie elektrolitu mogą znacząco wpłynąć na działanie warstwy powłoki. Na przykład producent sprzętu oceanicznego wydłużył czas odporności warstwy powłoki na korozję w mgle solnej do ponad 2000 godzin, dodając śladowe ilości pierwiastków ziem rzadkich do elektrolitu kwasu fosforowego-chromowego. 3.. Kontrola parametrów procesu: Napięcie: regulowane w zakresie od 5 do 100 V. Niskie napięcie (np. 10 do 20 V) jest odpowiednie do powlekania-cienkowarstwowego, natomiast wysokie napięcie (np. 60 do 100 V) może zwiększyć grubość warstwy powłoki, ale wymaga zapobiegania ablacji. Temperatura: od 10 do 35 stopni. Nadmierna temperatura przyspieszy rozpuszczanie warstwy powłoki, natomiast zbyt niska temperatura spowoduje powolne tempo nakładania i nierównomierne powlekanie. Czas: od 10 do 60 minut. Nadmierny czas może spowodować pękanie warstwy powłoki, a wzrost grubości będzie miał tendencję do nasycenia. Gęstość prądu: 0,5 do 2A/dm². Nadmierna gęstość prądu może spowodować miejscowe przegrzanie i ablację, dlatego konieczne jest jednoczesne dostosowanie kontroli temperatury, aby uniknąć ablacji. W elektrolicie kwasu szczawiowego zwiększenie gęstości prądu z 1A/dm² do 1,5A/dm² może zwiększyć szybkość wzrostu warstwy powłoki o 40%, ale konieczna jest jednocześnie optymalizacja kontroli temperatury, aby uniknąć ablacji.
III. Obróbka- następcza: poprawa wydajności warstwy folii Proces-obróbki końcowej mający na celu poprawę wydajności warstwy folii polega na wypełnieniu porów warstwy tlenku w celu zwiększenia odporności na korozję i zużycie oraz zapobiegania odbarwieniu warstwy folii. Ten etap składa się z trzech etapów: mycia wodą, obróbki uszczelniającej i suszenia. -Obróbka końcowa to ostatnia przeszkoda w poprawie praktycznych właściwości warstwy folii. 1. Po zakończeniu procesu utleniania natychmiast spłucz powierzchnię przedmiotu obrabianego wodą dejonizowaną, aby usunąć wszelkie pozostałości elektrolitu i zapobiec korozji warstwy folii. 2. Obróbka uszczelniająca: zanurzenie przedmiotu obrabianego w wodzie dejonizowanej o temperaturze 90-100 stopni na 10-20 minut, aby wykorzystać reakcję hydratacji aby wypełnić pory. Metoda ta jest prosta w obsłudze i ma niski koszt. Uszczelnianie roztworem soli: Stosowanie roztworu uszczelniającego zawierającego sól niklu lub kobaltu może dodatkowo poprawić efekt uszczelniający i jest odpowiednie dla komponentów o wysokich wymaganiach dotyczących odporności na korozję. Producent podzespołów elektronicznych odkrył na podstawie eksperymentów porównawczych, że obróbka uszczelniająca roztworem soli może zmniejszyć kąt zwilżania warstwy folii do wartości poniżej 15 stopni, znacznie poprawiając hydrofilowość i spełniając określone wymagania aplikacji.. 3. Suszenie: Umieść uszczelniony przedmiot w piekarniku o temperaturze 60-80 stopni w celu wysuszenia na 10-15 minut lub pozostaw do naturalnego wyschnięcia w temperaturze pokojowej. Należy unikać wilgoci resztkowej powodującej żółknięcie warstwy folii i zapobiegać powstawaniu pęknięć naprężeniowych warstwy folii w wysokich temperaturach. Producent precyzyjnych instrumentów obniżył szybkość pękania warstwy folii do poniżej 0,1%, stosując proces suszenia w gradiencie niskiej temperatury. Wniosek: Proces anodowania stopu tytanu może znacznie poprawić wydajność powierzchni materiału poprzez systematyczną obróbkę wstępną, precyzyjną kontrolę anodowania i naukową obróbkę końcową, spełniając wymagania aplikacyjne w różnych dziedzinach. W rzeczywistej produkcji parametry procesu muszą być optymalizowane w oparciu o materiał, kształt i środowisko użytkowania przedmiotu obrabianego, aby zapewnić stabilną i niezawodną jakość warstwy folii. Wraz z postępem materiałoznawstwa i technologii elektrochemicznej proces anodowania stopu tytanu będzie się rozwijać w kierunku wyższej precyzji, niższych kosztów i większej przyjazności dla środowiska, zapewniając silniejsze wsparcie techniczne dla wysokiej klasy dziedziny produkcyjnej.