Polir els cargols de titani és un procés crític de post-processament destinat a millorar-ne l'acabat superficial, l'estètica, la resistència a la corrosió i les propietats a la fatiga. A causa de les característiques de l'aliatge de titani amb alta resistència, bona resistència a la corrosió, mala conductivitat tèrmica i alta activitat química, el seu procés de polit és més complex que el dels cargols d'acer normals i cal un control fi per evitar danys materials. A continuació es mostren els principals mètodes de poliment dels cargols de titani i les seves descripcions detallades.
1. MecànicaPolirantProces
En primer lloc, el polit mecànic és el mètode més bàsic i utilitzat. Aquest mètode elimina les protuberàncies microscòpiques de la superfície del cargol mitjançant la fricció física, obtenint gradualment una superfície de mirall llisa. Per als cargols de titani, normalment se segueix un procés gradual, de gruixut a fi. La mòlta gruixuda es pot fer utilitzant cintes o moles en la fase inicial per eliminar les rebaves i les esgarrapades més grans deixades per la mecanització. Posteriorment, passa a l'etapa de mòlta fina, sovint utilitzant una sèrie de paper de vidre gruixut a fi o pedres de mòlta per a la mòlta manual o mecànica. Per a la producció d'alt -volum, el polit amb rodets és una opció eficient, on el cargol es posa al tambor amb el mitjà de mòlta (com ara el triangle ceràmic, la bola de porcellana alta d'alúmina) i el fluid de polit, i el cargol i el mitjà produeixen una fricció aleatòria i uniforme mitjançant la rotació del tambor, per aconseguir l'efecte de desbarbat i brillantor preliminar. El principi de polit per vibració és similar, a través del motor de vibració per produir moviment en espiral del mitjà i la peça de treball al contenidor, la seva eficiència de processament és alta, el dany al cargol és petit, especialment adequat per a peces de precisió. Per aconseguir un acabat més alt, en l'etapa final del polit mecànic, el poliment de les rodes es realitza amb un drap o una roda de niló unida a una pasta fina de diamant o poliment d'alúmina, i finalment la superfície del cargol es polida amb una roda de llançament giratòria d'alta -velocitat per aconseguir una lluentor-de mirall. No obstant això, el poliment mecànic ha de tenir en compte que una pressió excessiva o abrasius inadequats poden causar rascades microscòpiques o "pells de taronja" a la superfície de l'aliatge de titani, i és necessari evitar els canvis en les propietats del material causats per un sobreescalfament local.
2. ElectroquímicaPolirantProces
En segon lloc, l'electropolit, com a tecnologia de tractament de superfícies sense-contacte, mostra avantatges únics en el poliment de precisió de cargols d'aliatge de titani. El principi és utilitzar cargols d'aliatge de titani com a ànode i col·locar-los en una solució d'electròlit específica (generalment una barreja que conté àcid perclòric, àcid acètic glacial, etanol o altres dissolvents orgànics, que és extremadament perillós d'operar i requereix una protecció estricta), i està connectat a corrent continu. Sota l'acció del camp elèctric, la densitat de corrent a la protuberància microscòpica de la superfície del cargol és més alta, i els ions metàl·lics es dissolen preferentment a l'electròlit, mentre que la velocitat de dissolució a la depressió microscòpica és relativament lenta. L'avantatge important de l'electropolit és que pot manejar cargols de formes i rosques complexes, aconseguint un poliment uniforme de tota la superfície, sense esforços mecànics, sense introduir noves rascades o abrasius incrustats, i eliminant eficaçment la capa de tensió superficial generada pel mecanitzat i millorant la resistència a la fatiga. Tanmateix, aquest mètode té requisits extremadament estrictes per a la fórmula d'electròlits, la temperatura, la densitat de corrent i el temps i altres paràmetres, i la majoria dels electròlits utilitzats tenen fortes característiques corrosives, inflamables i explosives, i han de ser operats per personal rellevant amb ventilació professional i instal·lacions a prova d'explosió-.
A més, el polit químic es pot considerar una versió simplificada de l'electropolit, que no requereix electricitat, només submergeix els cargols de titani en una solució de poliment químic específica i aconsegueix l'anivellament de la superfície mitjançant l'acció corrosiva dels reactius químics. Els fluids de poliment químics d'ús habitual solen contenir una barreja d'àcid fluorhídric (HF) i àcid nítric (HNO3). L'àcid fluorhídric s'utilitza per dissoldre el titani i els seus òxids, mentre que l'àcid nítric actua com a oxidant, inhibint la velocitat de corrosió i fent que la reacció sigui controlable. Ajustant la concentració, la proporció i la temperatura de l'àcid, es pot controlar la velocitat de poliment i la qualitat de la superfície. El poliment químic té una petita inversió en equips, un funcionament relativament senzill i pot processar un gran nombre de cargols petits alhora, amb una alta eficiència de producció. Tanmateix, el seu desavantatge és que la uniformitat del poliment pot no ser tan bona com l'electropolit, i els requisits per al control del líquid del tanc són alts, i durant el procés de reacció es produiran gasos nocius com els òxids de nitrogen, que requereix un bon sistema de tractament de gasos d'escapament, i l'eliminació del líquid residual de poliment també s'enfronta a la pressió ambiental.
3. MagnèticPolirantProces
A més, hi ha alguns mètodes avançats de poliment de compostos o com a mitjà auxiliar per al processament posterior. Per exemple, el poliment magnètic utilitza un camp magnètic per impulsar l'agulla magnètica per girar i ratllar la superfície del cargol i la rosca a gran velocitat per aconseguir una mòlta fina sense punts morts, que és especialment adequat per eliminar les rebaves dins del fil i millorar l'acabat general. Tot i que el poliment amb sorra no s'acostuma a utilitzar com a mètode de polit final, es pot utilitzar com a pre-tractament, utilitzant perles de vidre extremadament fines o sorra d'alúmina per impactar la superfície del cargol sota l'impuls d'aire comprimit, produint un acabat mat uniforme i setinat i proporcionant una base més uniforme per a l'electròlisi o el poliment químic posterior.
Després de completar qualsevol dels principals processos de polit anteriors, normalment també es realitza la neteja i la passivació. Especialment per als aliatges de titani, la seva superfície és molt propensa a la formació d'una pel·lícula d'òxid, i la passivació de decapat (com l'ús de solucions d'àcid nítric i fluorur) pot eliminar contaminants com ara ions de ferro lliure a la superfície i promoure la formació d'una pel·lícula de passivació de diòxid de titani densa i estable. Aquesta pel·lícula de passivació pot millorar considerablement la resistència a la corrosió dels cargols i pot millorar encara més l'estètica de la superfície, donant lloc a una brillantor polida-més duradora.
En resum, el poliment de cargols d'aliatge de titani és una enginyeria de sistemes col·laboratius de diversos-procés. L'elecció del mètode depèn d'una combinació d'acabat superficial del cargol, eficiència de producció, control de costos i requisits ambientals. El polit mecànic és molt versàtil, l'electropolit és molt precís i lliure d'estrès-, i l'eficiència del poliment químic és alta, però els reptes de protecció del medi ambient són grans. En la producció real, sovint s'utilitzen diversos mètodes en combinació segons els requisits del grau del producte, com ara la mòlta mecànica o el sorrat per obtenir una planitud bàsica, després l'electropolit per a un nivell precís i, finalment, una neteja a fons i un tractament de passivació per garantir que els cargols d'aliatge de titani tinguin un aspecte excel·lent, un excel·lent rendiment i una llarga vida útil.
