拋光是通過機(jī)械方法去除鈦合金表面的瑕疵和不均勻性,提高表面光潔度和平整度的過程。鈦合金拋光的主要目的是提高其表面質(zhì)量和美觀度,同時還可以改善其表面的耐腐蝕性能和生物相容性。
鈦是一種新型金屬,鈦的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān),最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1%,但其強(qiáng)度低、塑性高。99.5%工業(yè)純鈦的性能為:密度ρ=4.5g/立方厘米,熔點為1725℃,導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),抗拉強(qiáng)度σb=539MPa,伸長率δ=25%,斷面收縮率ψ=25%,彈性模量E=1.078×105MPa,硬度HB195。
鈦的化學(xué)反應(yīng)性高,導(dǎo)熱系數(shù)低,粘性大,機(jī)械研磨研削比低,且易于磨料磨具發(fā)生反應(yīng),普通磨料不宜用于鈦的研磨與拋光,最好采用導(dǎo)熱性好的超硬磨料,如金剛石、立方氮化硼等,拋光輪速度一般為900~1800m/min.為宜,否則,鈦表面易發(fā)生研削燒傷和微裂紋。所有鈦合金飾品,表帶,手鏈等等鈦合金產(chǎn)品在拋光方面存在一定的難題,需要專用的拋光材料才能把表面拋光亮。
鈦的導(dǎo)熱系數(shù)λ=15.24W/(m.K),約為鎳的1/4,鐵的1/5,鋁的1/14,而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2,故其剛性差、易變形,不宜制作細(xì)長桿和薄壁件,切削時加工表面的回彈量很大,約為不銹鋼的2~3倍。所以在拋光方面存在一定的難度。
鈦合金拋光工藝流程
1.表面預(yù)處理:用酸洗、電解拋光等方法去除表面銹蝕、氧化層等有害物質(zhì),使表面干凈、光滑。
2.研磨:采用機(jī)械或手工研磨,去除表面的毛邊、凹凸不平等瑕疵。
3.拋光:采用機(jī)械拋光或化學(xué)拋光的方法,使表面光潔度提高到一定水平。
4.噴砂處理:在表面噴灑磨料,去除表面的污垢和瑕疵。
5.清洗:用水或溶液清洗,去除噴砂磨料和拋光劑殘留,保證表面的干凈和光滑。
6.表面處理:根據(jù)不同的要求和用途,對表面進(jìn)行電鍍、陽極氧化等處理,提高其耐腐蝕性和裝飾性。
機(jī)械拋光(粗拋,中拋,精拋,鏡面拋光)
拋光處理后的心維度純鈦鏡面鈦筷
1:粗拋:用鈦合金專用的麻輪或者羊毛輪加專用的鈦蠟拋光,達(dá)到產(chǎn)品表面光滑。注意拋光的力度及產(chǎn)品拋光方向。
2:中拋:用鈦合金專用的拋光粗布輪或者細(xì)羊毛輪加鈦合金專用中拋光蠟拋光,去除粗拋光留下的紋路,及產(chǎn)品表面有光亮度出來。
3:精拋:用鈦合金專用的棉布輪加鈦合金專用的精拋蠟,使鈦合金產(chǎn)品達(dá)到高亮度為止。產(chǎn)品表面還有一些輕微的布紋。
4:鏡面拋:用鈦合金專用的松漂白全棉布輪加鈦合金專用的鏡光蠟拋光,去除產(chǎn)品表面輕微的布紋,這樣鈦合金鏡面光就可以了。
化學(xué)拋光
化學(xué)拋光是通過金屬在化學(xué)介質(zhì)中的氧化還原反應(yīng)而達(dá)到整平拋光的目的。其優(yōu)點是化學(xué)拋光與金屬的硬度、拋光面積與結(jié)構(gòu)形狀無關(guān),凡與拋光液接觸的部位均被拋光,不需特殊復(fù)雜設(shè)備,操作簡便,較適合于復(fù)雜結(jié)構(gòu)鈦義齒支架的拋光。但化學(xué)拋光的工藝參數(shù)較難控制,要求在不影響義齒精度的情況下能夠?qū)αx齒有良好的拋光效果。
結(jié)語
鈦合金拋光工藝是一項關(guān)鍵的工藝過程,對于提高鈦合金表面質(zhì)量和美觀度具有重要意義。在拋光過程中,需要注意各項技術(shù)參數(shù)的控制和人員素質(zhì)的提高,不斷提升拋光工藝的水平和質(zhì)量,以滿足不同行業(yè)和領(lǐng)域?qū)τ阝伜辖鸩牧系男枨蟆?