Kiểm kê 7 quy trình xử lý bề mặt kim loại titan chính
Để làm cho bề mặt sản phẩm titan đẹp không thể tách rời với rất nhiều công nghệ xử lý bề mặt. Bài viết này sẽ tổng hợp 7 quy trình xử lý bề mặt chính cho kim loại titan và xem bạn biết những quy trình nào!
1. Anodizing
Anodizing là một quá trình-nổi tiếng và hoàn thiện nên tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết ở đây. Ngoài các cực dương hợp kim nhôm thường được sử dụng, titan cũng có thể được sử dụng làm cực dương. Hầu hết các quy trình tạo màu titan đều đạt được thông qua quá trình anodizing, cho phép tạo ra nhiều màu sắc và hoa văn phong phú hơn, với nhiều tùy chọn khác biệt hóa, bao gồm tinh thể băng, sợi chỉ, v.v.
Ngoài tính trang trí, quá trình anodizing còn tạo thành một lớp màng dày đặc trên bề mặt kim loại của sản phẩm, tăng cường tính chất cơ học, khả năng chống mài mòn và thời tiết, cách nhiệt và cải thiện liên kết với lớp phủ.
Điều đáng nói ở đây là hợp kim titan khác với hợp kim nhôm, mặc dù giá thành của titan làm cực dương cao hơn nhưng màng oxit do hợp kim titan tạo thành lại kém hơn chính nó. Do đó, nói chung, nhiều nhà sản xuất chọn cách làm cực dương trên bề mặt các sản phẩm titan nguyên chất, chẳng hạn như một số sản phẩm trong hình, là hiệu ứng anod hóa được làm từ bề mặt titan nguyên chất TC4.
Lấy iPhone 15 Pro làm ví dụ, trong số 4 phối màu: titan đen, titan trắng, titan xanh và titan tự nhiên, ngoại trừ màu bạc titan nguyên bản, 3 phối màu còn lại đều kết hợp với công nghệ phủ PVD trên cơ sở anodizing để tăng hiệu suất bề mặt của sản phẩm. Tuy nhiên, hiện tượng phai màu và các điều kiện bất lợi khác vẫn xảy ra sau đó, điều này cũng phản ánh những thiếu sót của PVD về độ bền.
Tất nhiên, ngoài chức năng, bạn cũng có thể đạt được hiệu ứng tô màu. Nhìn chung, nó có thể nâng cao đáng kể mức độ thiết kế của sản phẩm.
2. Lớp phủ PVD
PVD cũng là một loại lắng đọng hơi vật lý và phủ chân không, quá trình này đã rất hoàn thiện. Có thể thực hiện PVD trên bề mặt hợp kim titan, chủ yếu là bổ sung lớp phủ chức năng để bảo vệ và bảo vệ. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là hiện tại, PVD chỉ có thể hoạt động ở mức vừa đủ vượt qua bài kiểm tra và độ bền cần phải được cải thiện, trừ khi hiệu suất của vật liệu sơn lót PVD rất tốt.
Lớp phủ PVD chuyển đổi các vật liệu như titan hoặc oxit titan thành trạng thái khí thông qua quá trình bay hơi chân không, phún xạ hoặc lắng đọng có sự hỗ trợ của ion, sau đó được lắng đọng trên bề mặt titan. Quá trình này được thực hiện trong môi trường chân không và nhiệt độ-cao để tạo ra màng có độ cứng cao, độ bám dính cao và khả năng chống mài mòn bằng cách kiểm soát chính xác áp suất riêng phần của oxy và các thông số lắng đọng. PVD là một loại sơn chân không và quá trình này rất hoàn thiện. Có thể thực hiện PVD trên bề mặt hợp kim titan, chủ yếu là bổ sung lớp phủ chức năng để bảo vệ và bảo vệ. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là hiện tại, PVD chỉ có thể hoạt động ở mức vừa đủ vượt qua bài kiểm tra và độ bền cần phải được cải thiện, trừ khi hiệu suất của vật liệu sơn lót PVD rất tốt.
3. CNC
Quá trình gia công hợp kim titan CNC chủ yếu bao gồm các bước chính như thiết kế, lập trình, lựa chọn công cụ, cài đặt tham số và điều khiển gia công:
1. Gia công thô: loại bỏ vật liệu dư thừa, tạo thành phác thảo sơ bộ và nâng cao hiệu quả.
2. Hoàn thiện: Đạt được gia công hình dạng cuối cùng bằng cách sử dụng các công cụ có độ chính xác-cao và các thông số được tối ưu hóa (chẳng hạn như tốc độ tiến dao và độ sâu cắt) để đảm bảo độ chính xác về kích thước và chất lượng bề mặt.
3. Kiểm tra chất lượng: Sử dụng máy đo tọa độ (CMM) để kiểm tra kích thước, độ nhám bề mặt và tiến hành xử lý tiếp theo nếu đạt tiêu chuẩn.
Trong quá trình gia công, phải duy trì lượng cấp liệu không đổi để tránh phôi bị cứng và phải sử dụng chất lỏng cắt hợp lý để giảm nhiệt độ lưỡi cắt, loại bỏ phoi và cải thiện chất lượng bề mặt và hiệu quả gia công.
Gia công CNC bằng hợp kim titan chủ yếu phục vụ mục đích tạo hình và hoàn thiện. Một trong những thách thức quan trọng nhất trong quá trình này là hao mòn dụng cụ. Bởi vì hợp kim titan tương đối cứng nên việc gia công chúng khó khăn hơn so với các kim loại khác. Trong quá trình gia công, dụng cụ phải chịu nhiệt độ cao, lực cắt cao, khoảng cách ma sát dài, biến dạng rung đáng kể và dính dụng cụ, tất cả đều dẫn đến mài mòn dụng cụ nghiêm trọng. Các công cụ truyền thống gặp khó khăn trong việc gia công hợp kim titan, đòi hỏi các công cụ được phủ-composite chuyên dụng, thậm chí cả công cụ kim cương và CBN để gia công hiệu quả. Ví dụ: đối với vỏ đồng hồ thông minh, cứ bốn vỏ được sản xuất thì có một công cụ bị mất, dẫn đến chi phí đáng kể.
3. Mài và đánh bóng
Mài và đánh bóng là các bước thiết yếu trong quá trình xử lý hầu hết mọi vật liệu, nhằm đạt được kích thước chính xác hơn và kết cấu tinh tế hơn. Điều này thường đòi hỏi phải sử dụng các hạt đánh bóng mịn hoặc vật tư tiêu hao để đánh bóng tỉ mỉ từng khu vực bề mặt. Các giải pháp xử lý cụ thể cũng có thể đạt được hiệu ứng đặc biệt, chẳng hạn như gương có độ bóng cao- và lớp hoàn thiện mờ.
4. Vẽ dây
Bề mặt kim loại titan có thể được chải để tạo kết cấu mờ. Hiệu ứng titan chải này rất phổ biến trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng. Nó kết hợp cảm giác tinh tế và vẻ đẹp thị giác, được nhiều người tiêu dùng công nhận và ưa chuộng hơn.
5. Khắc Laser
Các quy trình chính bao gồm khoan và hàn laser.
6. Phun cát
Mục đích chính của việc phun cát bề mặt hợp kim titan là chức năng. Điều này bao gồm cải thiện độ bám dính bề mặt titan, kéo dài tuổi thọ sử dụng (bằng cách loại bỏ tạp chất trên bề mặt) và tăng cường độ mịn và tính thẩm mỹ của bề mặt. Phun cát cũng có thể được coi là một dịch vụ cho các quá trình xử lý bề mặt khác.
Một bằng sáng chế trước đây của Apple đề cập đến hợp kim titan và phun cát. Bằng cách kết hợp quy trình phun cát mới với khắc và anot hóa, việc xử lý bề mặt hợp kim titan có thể đạt được. Điều này có thể loại bỏ các cạnh thô và giữ lại các chi tiết mịn hơn, đạt được sự bảo vệ và vẻ ngoài tốt hơn. Được biết, khung titan iPhone 15 Pro mới nhất của Apple sử dụng phương pháp phun cát.
Khi nói đến xử lý bề mặt các sản phẩm titan, đặc biệt là trong lĩnh vực điện tử chính xác, cách tiếp cận tốt hơn là kết hợp các kim loại khác nhau và sau đó tạo ra bề ngoài. Nhược điểm là chi phí tương đối cao. Điều này là do các kim loại khác nhau phải duy trì các đặc tính và đặc tính độc đáo tương ứng của chúng đồng thời đáp ứng yêu cầu sản xuất ở quy mô lớn-, dẫn đến giá tương đối cao. iPhone 15 Pro mới nhất của Apple có thiết kế cấu trúc hoàn toàn mới, được bao bọc trong cấu trúc thứ cấp mới được làm bằng nhôm tái chế 100%. Nó sử dụng quy trình xử lý cơ nhiệt mới và các quy trình khác, đạt được liên kết độ bền-cao giữa hai kim loại thông qua áp suất cực cao của quá trình khuếch tán trạng thái rắn-. Tuy nhiên, kết quả thực tế vẫn chưa đạt yêu cầu, công nghệ xử lý bề mặt titan cần phải được cải tiến hơn nữa.
