I. Pre-tratament: obiectivul principal al procesului cheie de pre-tratare pentru asigurarea aderenței stratului de acoperire este de a îndepărta complet petele de ulei, solzii de oxid și impuritățile de pe suprafața aliajului de titan, asigurând o suprafață de bază curată și uniformă pentru formarea ulterioară a peliculei. Această etapă include trei pași cheie: degresare, spălare cu acid și spălare cu apă. Calitatea pre-pretratării afectează în mod direct densitatea și aderența peliculei de oxid și este o parte indispensabilă a procesului. 1. Degresarea - Degresarea alcalină: Folosiți o soluție mixtă de hidroxid de sodiu și carbonat de sodiu (concentrație 5% - 10%), înmuiere la grade {}{1}} minute {}{1}}. Această metodă este potrivită pentru piesele de prelucrat cu pete ușoare de ulei și are un cost scăzut și o operare simplă. Degresare cu ultrasunete cu solvent organic: folosind acetonă sau etanol ca mediu, curățarea cu ultrasunete timp de 5 - 10 minute este potrivită pentru piesele de prelucrat cu pete grele de ulei sau structuri complexe. Efectul de cavitație al ultrasunetelor poate pătrunde în micro-pori și fisuri, îmbunătățind eficiența curățării. Titanium House a raportat că o întreprindere de componente aerospațiale a optimizat parametrii de degresare cu ultrasunete, crescând rata de conformitate a curățării pieselor cu structuri complexe la 98%. 2. Spălare acidă - Utilizați o soluție acidă amestecată de acid fluorhidric și acid azotic (raport de volum aproximativ 1:3 - 1:5) la temperatura camerei timp de {{24} minute. Acidul fluorhidric poate dizolva rapid solzii de oxid de pe suprafață, în timp ce acidul azotic inhibă coroziunea excesivă a bazei de către soluția acidă până când suprafața piesei de prelucrat prezintă un luciu metalic uniform argintiu-gri. Timpul de spălare cu acid trebuie să fie strict controlat pentru a evita o rugozitate crescută a suprafeței din cauza supra-coroziunii. Stabilitatea procesului de spălare cu acid este crucială pentru uniformitatea stratului de film. Un producător de echipamente chimice a redus rata defectelor de spălare cu acid la sub 0,5% prin introducerea unui sistem online de monitorizare a concentrației. 3. Spălarea cu apă - După degresare și spălare cu acid, clătiți succesiv cu apă de la robinet și apă deionizată pentru a evita contaminarea electrolitului ulterior cu substanțe chimice reziduale. Spălarea inadecvată cu apă poate duce la formarea neuniformă a peliculei sau la defecte ale stratului de peliculă. Am îmbunătățit eficiența spălării cu apă prin adoptarea tehnologiei de clătire cu mai multe-contra-debit, crescând eficiența cu 30%, reducând în același timp consumul de apă.
II. Oxidare anodică: Procesul de acoperire a miezului de oxidare anodică realizează un control precis asupra grosimii, culorii și performanței stratului de acoperire prin reglarea compoziției electrolitului și a parametrilor procesului. Această etapă constă din trei părți: prinderea și conectarea circuitului, selectarea electroliților și controlul parametrilor procesului. Controlul rafinat al procesului de oxidare anodică este cheia pentru îmbunătățirea performanței stratului de acoperire. 1. Prindere și conectare la circuit: Piesa de prelucrat din aliaj de titan curățată este utilizată ca anod, iar plăcile de oțel inoxidabil sau plăcile de grafit (cu o suprafață a catodului de obicei de 1,5 până la 2 ori mai mare decât cea a anodului) sunt selectate ca catod. Cei doi electrozi sunt așezați paralel cu o distanță de 10 până la 30 de centimetri. O metodă rezonabilă de prindere asigură distribuția uniformă a curentului și evită supraîncălzirea locală sau acoperirea neuniformă. Un producător de componente auto a optimizat designul dispozitivului de prindere, crescând uniformitatea densității curentului pentru piesele mari de prelucrat la peste 95%. 2. Selectarea electrolitului: pe baza cerințelor aplicației, selectați tipul de electrolit: Tip acid sulfuric: soluție apoasă de acid sulfuric 10% până la 20%, care formează o soluție de apă de acid sulfuric, care formează un strat transparent adecvat, fără culoare transparentă sau rapidă{15} componente rezistente la coroziune{16}}iizolante. Tip de acid oxalic: soluție de apă de acid oxalic 2% până la 5%, care poate schimba culoarea stratului de acoperire (galben auriu → albastru → verde → violet) prin reglarea tensiunii, potrivită pentru componente decorative sau aerospațiale. Tipul acidului fosforic-crom: stratul de acoperire are o rezistență excelentă la coroziune și este potrivit pentru medii dure, cum ar fi industriile maritime și chimice. Ajustările minore ale compoziției electrolitului pot afecta semnificativ performanța stratului de acoperire. De exemplu, un producător de echipamente pentru ocean a mărit timpul de rezistență la coroziune prin pulverizare de sare a stratului de acoperire la peste 2000 de ore, adăugând urme de elemente de pământuri rare la electrolitul de acid fosforic-crom. 3. Controlul parametrilor de proces: Tensiune: reglabil de la 5 la 100 V. Tensiunea joasă (cum ar fi 10 până la 20 V) este potrivită pentru acoperirea cu strat subțire-, în timp ce tensiunea înaltă (cum ar fi 60 până la 100V) poate crește grosimea stratului de acoperire, dar necesită prevenirea ablației. Temperatura: 10 până la 35 de grade. Temperatura excesivă va accelera dizolvarea stratului de acoperire, în timp ce o temperatură prea scăzută va duce la o viteză redusă de acoperire și o acoperire neuniformă. Timp: 10 până la 60 de minute. Este posibil ca timpul excesiv să provoace fisurarea stratului de acoperire, iar creșterea grosimii va tinde să se sature. Densitatea curentului: 0,5 până la 2 A/dm². Densitatea excesivă de curent poate cauza supraîncălzirea locală și ablația și este necesar să reglați simultan controlul temperaturii pentru a evita ablația. În electrolitul cu acid oxalic, creșterea densității de curent de la 1A/dm² la 1,5A/dm² poate crește rata de creștere a stratului de acoperire cu 40%, dar este necesar să se optimizeze controlul temperaturii simultan pentru a evita ablația.
III. Post-tratament: Îmbunătățirea performanței stratului de film Procesul de post-tratare pentru îmbunătățirea performanței stratului de film implică umplerea porilor filmului de oxid pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune și rezistența la uzură și pentru a preveni decolorarea stratului de film. Această etapă constă din trei etape: spălarea cu apă, tratamentul de etanșare și uscare. Post-tratamentul este ultimul obstacol pentru îmbunătățirea performanței practice a stratului de film. 1. După finalizarea procesului de oxidare, clătiți imediat suprafața piesei de prelucrat cu apă deionizată pentru a îndepărta orice electrolit rezidual și pentru a preveni coroziunea stratului de film. 2. Tratament de etanșare: scufundarea piesei de prelucrat în apă degresată pentru deionizare 10-20 de minute pentru a utiliza reacția de hidratare pentru a umple porii. Această metodă este ușor de utilizat și are un cost scăzut. Etanșare cu soluție de sare: Utilizarea unei soluții de etanșare care conține sare de nichel sau sare de cobalt poate îmbunătăți și mai mult efectul de etanșare și este potrivită pentru componente cu cerințe ridicate de rezistență la coroziune. Un producător de componente electronice a descoperit prin experimente comparative că tratamentul de etanșare cu soluție de sare poate reduce unghiul de contact al stratului de film la sub 15 grade, îmbunătățind semnificativ hidrofilitatea și îndeplinind cerințele specifice de aplicare. 3. Uscarea: Puneți piesa de prelucrat etanșată într-un cuptor de 60-80 de grade pentru uscare timp de 10-, la temperatura camerei, sau lăsați-o să se usuce în mod natural. Este necesar să se evite umiditatea reziduală care provoacă stratul de film să se îngălbenească și să se prevină ca temperaturile ridicate să provoace fisurarea prin stres a stratului de film. Un producător de instrumente de precizie a redus rata de crăpare a stratului de peliculă la sub 0,1% prin adoptarea unui proces de uscare cu gradient de temperatură scăzută. Concluzie: Procesul de anodizare a aliajului de titan poate îmbunătăți semnificativ performanța suprafeței materialului prin pretratare sistematică, control precis al anodizării și post-tratament științific, îndeplinind cerințele de aplicare din diferite domenii. În producția efectivă, parametrii procesului trebuie optimizați pe baza materialului, formei și mediului de utilizare a piesei de prelucrat pentru a asigura o calitate stabilă și fiabilă a stratului de film. Odată cu progresul științei materialelor și tehnologiei electrochimice, procesul de anodizare a aliajului de titan se va dezvolta către o precizie mai mare, costuri mai mici și mai ecologice, oferind un suport tehnic mai puternic pentru domeniul de producție de ultimă generație.