Polering av titanskruvar är en kritisk efter-bearbetningsprocess som syftar till att förbättra deras ytfinish, estetik, korrosionsbeständighet och utmattningsegenskaper. På grund av egenskaperna hos titanlegering med hög hållfasthet, god korrosionsbeständighet, dålig värmeledningsförmåga och hög kemisk aktivitet, är dess polerprocess mer komplex än den för vanliga stålskruvar, och finkontroll krävs för att undvika materialskador. Följande är de viktigaste poleringsmetoderna för titanskruvar och deras detaljerade beskrivningar.
1. MekaniskPolishingProcess
Först och främst är mekanisk polering den mest grundläggande och mest använda metoden. Denna metod tar bort de mikroskopiska utbuktningarna på skruvens yta genom fysisk friktion, och erhåller gradvis en jämn spegelyta. För titanskruvar följs vanligtvis en gradvis process, från grov till fin. Grovslipning kan göras med hjälp av band eller slipskivor i det inledande skedet för att ta bort grader och större repor som lämnats efter bearbetning. Därefter går den vidare till finslipningsstadiet, ofta med hjälp av en serie grovt till fint sandpapper eller slipstenar för manuell eller mekanisk slipning. För hög-volymproduktion är rullpolering ett effektivt alternativ, där skruven sätts in i trumman med slipmediet (som keramisk triangel, porslinskula med hög aluminiumoxid) och polervätska, och skruven och mediet producerar slumpmässig och jämn friktion genom trummans rotation, för att uppnå effekten av avgradning och preliminär glans. Principen för vibrationspolering är liknande, genom vibrationsmotorn för att producera spiralrörelse av mediet och arbetsstycket i behållaren, dess bearbetningseffektivitet är hög, skadan på skruven är liten, särskilt lämplig för precisionsdelar. För att uppnå en högre finish, i det sista skedet av mekanisk polering, utförs hjulpolering med ett tyg- eller nylonhjul fäst på en fin diamantpasta eller aluminiumoxidpolering, och skruvytan poleras slutligen med ett höghastighetsroterande kasthjul för att uppnå en spegelliknande- glans. Mekanisk polering måste dock vara medveten om att för högt tryck eller felaktiga slipmedel kan orsaka mikroskopiska repor eller "apelsinskal" på ytan av titanlegeringen, och det är nödvändigt att förhindra förändringar i materialegenskaper orsakade av lokal överhettning.
2. ElektrokemiskPolishingProcess
För det andra visar elektropolering, som en kontaktfri ytbehandlingsteknik, unika fördelar vid precisionspolering av titanlegeringsskruvar. Principen är att använda titanlegeringsskruvar som anod och placera dem i en specifik elektrolytlösning (vanligtvis en blandning som innehåller perklorsyra, isättika, etanol eller andra organiska lösningsmedel, som är extremt farliga att använda och kräver strikt skydd), och kopplas till likström. Under inverkan av ett elektriskt fält är strömtätheten vid det mikroskopiska utsprånget på skruvens yta högre, och metalljonerna kommer företrädesvis att lösas upp i elektrolyten, medan upplösningshastigheten i den mikroskopiska fördjupningen är relativt långsam. Den betydande fördelen med elektropolering är att den kan hantera skruvar med komplexa former och gängor, uppnå enhetlig polering av hela ytan, utan mekanisk påfrestning, utan att införa nya repor eller inbäddade slipmedel, och effektivt ta bort yttöjningsskiktet som genereras av bearbetning och förbättra utmattningshållfastheten. Den här metoden har dock extremt stränga krav på elektrolytformel, temperatur, strömtäthet och tid och andra parametrar, och de flesta av de använda elektrolyterna har starka korrosiva, brandfarliga och explosiva egenskaper och måste användas av relevant personal under professionell ventilation och-explosionssäkra anläggningar.
Vidare kan kemisk polering betraktas som en förenklad version av elektropolering, som inte kräver elektricitet, bara doppar ner titanskruvar i en specifik kemisk polerlösning och uppnår ytutjämning genom den korrosiva verkan av kemiska reagenser. Vanligt använda kemiska polervätskor innehåller vanligtvis en blandning av fluorvätesyra (HF) och salpetersyra (HNO3). Fluorvätesyra används för att lösa upp titan och dess oxider, medan salpetersyra fungerar som ett oxidationsmedel, hämmar korrosionshastigheten och gör reaktionen kontrollerbar. Genom att justera syrans koncentration, förhållande och temperatur kan poleringshastigheten och ytkvaliteten kontrolleras. Kemisk polering har en liten utrustningsinvestering, relativt enkel drift och kan bearbeta ett stort antal små skruvar på en gång, med hög produktionseffektivitet. Dess nackdel är dock att poleringslikformigheten kanske inte är lika bra som elektropolering, och kraven på tankvätskekontroll är höga, och skadliga gaser som kväveoxider kommer att produceras under reaktionsprocessen, vilket kräver ett bra avgasbehandlingssystem, och bortskaffandet av poleringsavfallsvätska utsätts också för miljötryck.
3. MagnetiskPolishingProcess
Dessutom finns det några avancerade kompositpoleringsmetoder eller som hjälpmedel för efterföljande bearbetning. Till exempel använder magnetisk polering ett magnetfält för att driva magnetnålen att rotera och repa skruvytan och gängan med hög hastighet för att uppnå finslipning utan återvändsgränder, vilket är särskilt lämpligt för att ta bort grader inuti gängan och förbättra den övergripande finishen. Även om sandblästring vanligtvis inte används som en slutlig poleringsmetod, kan den användas som en förbehandling, med extremt fina glaspärlor eller aluminiumoxidsand för att slå på skruvens yta under tryckluftdrivningen, vilket ger en enhetlig matt satinfinish och ger en mer enhetlig bas för efterföljande elektrolys eller kemisk polering.
Efter att ha genomfört någon av ovanstående större poleringsprocesser utförs vanligtvis också rengöring och passivering. Speciellt för titanlegeringar är deras yta mycket benägen att bilda en oxidfilm, och betningspassivering (som användning av salpetersyra och fluorlösningar) kan ta bort föroreningar som fria järnjoner på ytan och främja bildandet av en tät och stabil titandioxidpassiveringsfilm. Denna passiveringsfilm kan avsevärt förbättra skruvarnas korrosionsbeständighet och kan ytterligare förbättra ytestetiken, vilket resulterar i en längre-polerad lyster.
Sammanfattningsvis är polering av titanlegeringsskruvar en samarbetsteknik med flera-processer. Valet av metod beror på en kombination av skruvyta, produktionseffektivitet, kostnadskontroll och miljökrav. Mekanisk polering är mycket mångsidig, elektropolering är mycket exakt och -fri och kemisk polering är hög, men miljöskyddsutmaningarna är stora. I den faktiska produktionen används ofta flera metoder i kombination enligt kraven för produktkvaliteten, såsom mekanisk slipning eller sandblästring för att erhålla grundläggande planhet, sedan elektropolering för exakt utjämning, och slutligen grundlig rengöring och passiveringsbehandling för att säkerställa att titanlegeringsskruvar har utmärkt utseende och utmärkt serviceprestanda och lång livslängd.
