I. Предварителна -обработка: Основната цел на ключовия процес на предварителна-обработка за осигуряване на адхезия на покриващия слой е старателно отстраняване на маслени петна, оксидни люспи и примеси от повърхността на титановата сплав, като се осигури чиста и равномерна основна повърхност за последващо образуване на филм. Този етап включва три ключови стъпки: обезмасляване, измиване с киселина и измиване с вода. Качеството на предварителната-обработка пряко влияе върху плътността и адхезията на оксидния филм и е незаменима част от процеса. 1. Обезмасляване - Алкално обезмасляване: Използвайте смесен разтвор от натриев хидроксид и натриев карбонат (концентрация 5% - 10%), накисване при 50 - 80 градуса за 10 - 20 минути. Този метод е подходящ за детайли с леки мазни петна и има ниска цена и проста работа. Ултразвуково обезмасляване с органичен разтворител: Използвайки ацетон или етанол като среда, ултразвуковото почистване за 5 - 10 минути е подходящо за детайли с тежки маслени петна или сложни структури. Кавитационният ефект на ултразвука може да проникне в микро-порите и пукнатините, подобрявайки ефективността на почистване. Titanium House съобщи, че предприятие за аерокосмически компоненти е оптимизирало ултразвуковите параметри за обезмасляване, повишавайки степента на съответствие на почистването на детайли със сложна структура до 98%. 2. Киселинно измиване - Използвайте смесен киселинен разтвор на флуороводородна киселина и азотна киселина (обемно съотношение приблизително 1:3 - 1:5) при стайна температура за 1 - 5 минути. Флуороводородната киселина може бързо да разтвори оксидните люспи по повърхността, докато азотната киселина инхибира прекомерната корозия на основата от киселинния разтвор, докато повърхността на детайла не придобие равномерен сребристо-сив метален блясък. Времето за измиване с киселина трябва да бъде стриктно контролирано, за да се избегне повишена грапавост на повърхността поради преко-корозия. Стабилността на процеса на киселинно измиване е от решаващо значение за еднородността на филмовия слой. Производител на химическо оборудване намали процента на дефекти при измиване с киселина до под 0,5% чрез въвеждане на онлайн система за наблюдение на концентрацията. 3. Измиване с вода - След обезмасляване и измиване с киселина, изплакнете последователно с чешмяна вода и дейонизирана вода, за да избегнете замърсяване на последващия електролит с остатъчни химикали. Неадекватното измиване с вода може да доведе до неравномерно образуване на филм или дефекти на филмовия слой. Подобрихме ефективността на измиване с вода, като възприехме много{36}}етапна технология за изплакване с противопоток-, повишавайки ефективността с 30%, като същевременно намаляваме консумацията на вода.
II. Анодно окисление: Процесът на нанасяне на покритие на сърцевината на анодно окисление постига прецизен контрол върху дебелината, цвета и производителността на покриващия слой чрез регулиране на състава на електролита и параметрите на процеса. Този етап се състои от три части: затягане и свързване на веригата, избор на електролит и контрол на параметрите на процеса. Усъвършенстваният контрол на процеса на анодно окисление е ключът към подобряване на производителността на покриващия слой. 1. Затягане и свързване на веригата: Почистеният детайл от титаниева сплав се използва като анод, а плочи от неръждаема стомана или графитни плочи (с площ на катода обикновено 1,5 до 2 пъти по-голяма от тази на анода) се избират като катод. Двата електрода се поставят успоредно на разстояние от 10 до 30 сантиметра. Разумният метод на затягане осигурява равномерно разпределение на тока и избягва локално прегряване или неравномерно покритие. Производител на автомобилни компоненти оптимизира дизайна на затягащото приспособление, увеличавайки еднаквостта на плътността на тока за големи детайли до над 95%. 2. Избор на електролит: Въз основа на изискванията за приложение изберете типа електролит: Тип сярна киселина: 10% до 20% воден разтвор на сярна киселина, който образува бърз-покриващ слой без цвят или прозрачност, подходящ за устойчиви-на корозия и изолиращи компоненти. Тип оксалова киселина: 2% до 5% воден разтвор на оксалова киселина, който може да промени цвета на покриващия слой (златистожълт → син → зелен → лилав) чрез регулиране на напрежението, подходящ за декоративни или космически компоненти. Тип фосфорно-хромна киселина: Покриващият слой има отлична устойчивост на корозия и е подходящ за тежки среди, като морска и химическа промишленост. Незначителни корекции на състава на електролита могат значително да повлияят на работата на покриващия слой. Например, производител на океанско оборудване увеличи времето за устойчивост на корозия от солни пръски на покриващия слой до над 2000 часа чрез добавяне на следи от редкоземни елементи към електролита с фосфорна-хромна киселина. 3. Контрол на параметрите на процеса: Напрежение: регулируемо от 5 до 100V. Ниското напрежение (като 10 до 20 V) е подходящо за тънко-слойно покритие, докато високото напрежение (като 60 до 100 V) може да увеличи дебелината на покриващия слой, но изисква предотвратяване на аблация. Температура: 10-35 градуса. Прекомерната температура ще ускори разтварянето на покриващия слой, докато твърде ниската температура ще доведе до бавна скорост на нанасяне и неравномерно покритие. Време: 10 до 60 минути. Прекомерното време вероятно ще доведе до напукване на покриващия слой и увеличаването на дебелината ще има тенденция към насищане. Плътност на тока: 0,5 до 2A/dm². Прекомерната плътност на тока има вероятност да причини локално прегряване и аблация и е необходимо едновременно да се регулира контролът на температурата, за да се избегне аблация. В електролита с оксалова киселина, увеличаването на плътността на тока от 1A/dm² до 1,5A/dm² може да увеличи скоростта на растеж на покриващия слой с 40%, но е необходимо едновременно да се оптимизира контролът на температурата, за да се избегне аблация.
III. След-обработка: Подобряване на производителността на филмовия слой Процесът на последваща-обработка за подобряване на производителността на филмовия слой включва запълване на порите на оксидния филм, за да се подобри устойчивостта на корозия и износване и да се предотврати обезцветяването на филмовия слой. Този етап се състои от три стъпки: измиване с вода, обработка на запечатване и сушене. Пост{5}}обработката е последното препятствие за подобряване на практическото представяне на филмовия слой. 1. След като процесът на окисление приключи, незабавно изплакнете повърхността на детайла с дейонизирана вода, за да отстраните остатъчния електролит и да предотвратите причиняването на корозия на филмовия слой. 2. Обработка на запечатване: Потапяне на детайла в 90-100 градуса дейонизирана вода за 10-20 минути, за да използвате реакцията на хидратация, за да запълните порите. Този метод е лесен за работа и има ниска цена. Запечатване със солен разтвор: Използването на запечатващ разтвор, съдържащ никелова или кобалтова сол, може допълнително да подобри запечатващия ефект и е подходящ за компоненти с високи изисквания за устойчивост на корозия. Производител на електронни компоненти откри чрез сравнителни експерименти, че обработката със запечатване със солен разтвор може да намали контактния ъгъл на филмовия слой под 15 градуса, като значително подобрява хидрофилността и отговаря на специфичните изисквания за приложение. 3. Сушене: Поставете запечатания детайл в 60-80-градусова фурна за сушене за 10-15 минути или го оставете да изсъхне естествено при стайна температура. Необходимо е да се избягва остатъчната влага, причиняваща пожълтяване на филмовия слой и да се предотврати напукването на филмовия слой от напрежение при високи температури. Производител на прецизни инструменти намали степента на напукване на филмовия слой до под 0,1%, като възприе процес на градиентно сушене при ниска температура. Заключение: Процесът на анодиране на титанова сплав може значително да подобри повърхностните характеристики на материала чрез систематична предварителна обработка, прецизен контрол на анодирането и научна последваща обработка, отговаряйки на изискванията за приложение в различни области. В действителното производство параметрите на процеса трябва да бъдат оптимизирани въз основа на материала, формата и средата на използване на детайла, за да се осигури стабилно и надеждно качество на филмовия слой. С напредването на науката за материалите и електрохимичните технологии, процесът на анодиране на титанови сплави ще се развие към по-висока прецизност, по-ниска цена и по-голяма екологичност, осигурявайки по-силна техническа поддръжка за областта на производството от висок клас.