روش تصفیه سطحی برای پردازش آهنگری تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم
چگالی آلیاژ تیتانیوم کم است، بنابراین اینرسی جریان مایع تیتانیوم کم است و سیالیت تیتانیوم مذاب ضعیف است و در نتیجه سرعت جریان ریخته گری پایین است. اختلاف دما بین دمای ریخته گری و قالب (300 درجه) زیاد است، خنک شدن سریع است و ریخته گری در یک فضای محافظ انجام می شود. عیوبی مانند منافذ روی سطح و داخل ریخته گری تیتانیوم به ناچار ظاهر می شود که تاثیر زیادی بر کیفیت ریخته گری تیتانیوم دارد. در زیر روش پردازش سطحی آهنگری آلیاژ تیتانیوم را شرح می دهد.
1. حذف لایه واکنش سطحی
لایه واکنش سطحی عامل اصلی موثر بر خواص فیزیکی و شیمیایی ریخته گری تیتانیوم است. قبل از سنگ زنی و صیقل دادن ریخته گری تیتانیوم، لایه آلودگی سطحی باید به طور کامل برداشته شود تا یک اثر پولیش رضایت بخش حاصل شود. لایه واکنش سطحی تیتانیوم را می توان با ترشی پس از سندبلاست به طور کامل حذف کرد.
1. سندبلاست: برای عملیات سندبلاست ریخته گری تیتانیوم، به طور کلی بهتر است از کوراندوم سفید برای پاشش خشن استفاده شود. فشار سندبلاست کمتر از فلزات غیر گرانبها است و به طور کلی کمتر از 0.45 مگاپاسکال کنترل می شود. زیرا وقتی فشار تزریق خیلی زیاد است، ذرات شن بر سطح تیتانیوم ضربه می زند تا جرقه های شدید تولید کند و افزایش دما می تواند با سطح تیتانیوم واکنش داده و آلودگی ثانویه ایجاد کند و بر کیفیت سطح تأثیر بگذارد. زمان 15 تا 30 ثانیه است و فقط چسب ماسه، لایه تف جوشی سطحی و بخشی از سطح ریخته گری و لایه اکسید حذف می شود. ساختار لایه واکنش سطحی باقیمانده باید به سرعت توسط ترشی شیمیایی حذف شود.
2. ترشی: ترشی می تواند به سرعت و به طور کامل لایه واکنش سطح را حذف کند و سطح توسط عناصر دیگر آلوده نخواهد شد. هر دو محلول ترشی HF-HCl و HF-HNO3 را می توان برای ترشی تیتانیوم استفاده کرد، اما محلول ترشی سری HF-HCl ظرفیت جذب هیدروژن زیادی دارد، در حالی که محلول ترشی سری HF-HNO3 ظرفیت جذب هیدروژن کمی دارد که می تواند کنترل HNO3 غلظت HF جذب هیدروژن را کاهش می دهد و می تواند سطح را درخشان کند. به طور کلی، غلظت HF حدود 3 درصد تا 5 درصد و غلظت HNO3 حدود 15 درصد تا 30 درصد است.
2. درمان عیوب ریخته گری
منافذ داخلی و حفره انقباض عیوب داخلی: با پرس گرم ایزواستاتیک قابل رفع است، اما بر دقت دندان مصنوعی تأثیر می گذارد. بهتر است از تشخیص عیب اشعه ایکس برای از بین بردن منافذ باز روی سطح و استفاده از جوشکاری ترمیم لیزری استفاده شود. عیوب تخلخل سطح را می توان مستقیماً با جوش لیزری موضعی ترمیم کرد.
3. سنگ زنی و پرداخت
1. سنگ زنی مکانیکی: تیتانیوم دارای واکنش شیمیایی بالا، هدایت حرارتی کم، ویسکوزیته بالا، نسبت آسیاب مکانیکی پایین است و به راحتی با مواد ساینده واکنش نشان می دهد. ساینده های معمولی برای آسیاب و صیقل دادن تیتانیوم مناسب نیستند. بهتر است از هدایت حرارتی خوب استفاده کنید. برای ساینده های فوق سخت، مانند الماس، نیترید بور مکعبی و غیره، سرعت خط پولیش به طور کلی 900 ~ 1800 متر در دقیقه است. در غیر این صورت، سوختگی های سنگ زنی و ریزترک ها مستعد ایجاد روی سطح تیتانیوم هستند.
2. پرداخت شیمیایی: پرداخت شیمیایی برای دستیابی به هدف تسطیح و پرداخت از طریق واکنش اکسیداسیون - کاهش فلزات در محیط های شیمیایی است. مزیت آن این است که پولیش شیمیایی ربطی به سختی فلز ندارد، ناحیه پولیش ربطی به شکل ساختاری ندارد، تمام قسمت های در تماس با مایع پولیش جلا داده می شود، نیازی به تجهیزات پیچیده خاصی نیست، عملیات انجام می شود. ساده است و برای پولیش براکت های پیچیده پروتز تیتانیومی مناسب تر است. با این حال، کنترل پارامترهای فرآیند پولیش شیمیایی دشوار است و لازم است که اثر پولیش خوبی روی دندان مصنوعی داشته باشد بدون اینکه بر دقت دندان مصنوعی تأثیر بگذارد.
4. رنگ آمیزی
به منظور افزایش زیبایی پروتزهای تیتانیومی و جلوگیری از تغییر رنگ پروتزهای تیتانیومی از اکسیداسیون مداوم در شرایط طبیعی می توان از روش نیتریدینگ سطحی، اکسیداسیون اتمسفر و اکسیداسیون آندی برای رنگ آمیزی سطح استفاده کرد تا سطح را به رنگ زرد روشن یا زرد طلایی در آورد و بهبود بخشد. دندان مصنوعی تیتانیومی زیبایی روش اکسیداسیون آندی از اثر تداخل فیلم اکسید تیتانیوم بر روی نور برای تولید رنگ طبیعی استفاده می کند و می تواند با تغییر ولتاژ سلول، رنگ های رنگارنگی را روی سطح تیتانیوم ایجاد کند.
