Poliranje titanskih vijaka kritičan je post{0}}proces obrade čiji je cilj poboljšanje njihove površinske obrade, estetike, otpornosti na koroziju i svojstva zamora. Zbog karakteristika legure titana s visokom čvrstoćom, dobrom otpornošću na koroziju, slabom toplinskom vodljivošću i visokom kemijskom aktivnošću, njezin proces poliranja složeniji je od procesa običnih čeličnih vijaka i potrebna je fina kontrola kako bi se izbjeglo oštećenje materijala. Slijede glavne metode poliranja titanskih vijaka i njihovi detaljni opisi.
1. MehaničkiPpoliranjePproces
Prije svega, mehaničko poliranje je najosnovnija i široko korištena metoda. Ova metoda fizičkim trenjem uklanja mikroskopske izbočine na površini vijka, postupno dobivajući glatku površinu zrcala. Za titanske vijke obično se slijedi postupan proces, od grubog do finog. Grubo brušenje može se obaviti pomoću remena ili brusnih ploča u početnoj fazi kako bi se uklonile neravnine i veće ogrebotine nastale strojnom obradom. Nakon toga prelazi se na fazu finog brušenja, često koristeći niz grubih do finih brusnih papira ili brusnih kamenova za ručno ili mehaničko brušenje. Za -veliku proizvodnju, poliranje valjkom je učinkovita opcija, gdje se vijak stavlja u bubanj s medijem za mljevenje (kao što je keramički trokut, porculanska kugla s visokim postotkom glinice) i tekućinom za poliranje, a vijak i medij proizvode nasumično i ravnomjerno trenje kroz rotaciju bubnja, kako bi se postigao učinak skidanja ivica i preliminarnog posvjetljivanja. Načelo vibracijskog poliranja je slično, kroz vibracijski motor za proizvodnju spiralnog kretanja medija i obratka u spremniku, njegova učinkovitost obrade je visoka, oštećenje vijka je malo, posebno pogodno za precizne dijelove. Kako bi se postigla bolja završna obrada, u završnoj fazi mehaničkog poliranja, poliranje kotača izvodi se pomoću platnenog ili najlonskog kotača pričvršćenog na finu dijamantnu pastu ili poliranje od aluminijevog oksida, a površina vijka se konačno polira pomoću kotača za bacanje velike-brzine kako bi se postigao -sjaj poput zrcala. Međutim, kod mehaničkog poliranja treba imati na umu da pretjerani pritisak ili neodgovarajući abrazivi mogu uzrokovati mikroskopske ogrebotine ili "narančine kore" na površini legure titana, te je potrebno spriječiti promjene svojstava materijala uzrokovane lokalnim pregrijavanjem.
2. ElektrokemijskiPpoliranjePproces
Drugo, elektropoliranje, kao tehnologija bes{0}}kontaktne obrade površine, pokazuje jedinstvene prednosti u preciznom poliranju vijaka od legure titana. Princip je da se vijci od legure titana koriste kao anode i stavljaju se u specifičnu otopinu elektrolita (obično smjesu koja sadrži perklornu kiselinu, ledenu octenu kiselinu, etanol ili druga organska otapala, što je izuzetno opasno za rad i zahtijeva strogu zaštitu), te se spaja na istosmjernu struju. Pod djelovanjem električnog polja, gustoća struje na mikroskopskoj izbočini na površini vijka je veća, a metalni ioni će se ponajprije otopiti u elektrolitu, dok je brzina otapanja u mikroskopskom udubljenju relativno spora. Značajna prednost elektropoliranja je u tome što može obraditi vijke složenih oblika i navoja, postižući ravnomjerno poliranje cijele površine, bez mehaničkog naprezanja, bez unošenja novih ogrebotina ili ugrađenih abraziva, te učinkovito uklanja površinski sloj deformacije koji nastaje strojnom obradom i poboljšava čvrstoću na zamor. Međutim, ova metoda ima izuzetno stroge zahtjeve za formulu elektrolita, temperaturu, gustoću struje i vrijeme te druge parametre, a većina upotrijebljenih elektrolita ima jaka korozivna, zapaljiva i eksplozivna svojstva i njima mora upravljati relevantno osoblje u uvjetima profesionalne ventilacije i-eksplozivno zaštićenih objekata.
Nadalje, kemijsko poliranje može se smatrati pojednostavljenom verzijom elektropoliranja, koje ne zahtijeva električnu energiju, samo uranja titanijske vijke u određenu kemijsku otopinu za poliranje i postiže izravnavanje površine korozivnim djelovanjem kemijskih reagensa. Uobičajeno korištene kemijske tekućine za poliranje obično sadrže mješavinu fluorovodične kiseline (HF) i dušične kiseline (HNO3). Fluorovodična kiselina se koristi za otapanje titana i njegovih oksida, dok dušična kiselina djeluje kao oksidans, inhibirajući brzinu korozije i čineći reakciju kontroliranom. Podešavanjem koncentracije, omjera i temperature kiseline, brzina poliranja i kvaliteta površine mogu se kontrolirati. Kemijsko poliranje zahtijeva mala ulaganja u opremu, relativno jednostavan rad i može obraditi veliki broj malih vijaka odjednom, uz visoku učinkovitost proizvodnje. Međutim, njegov je nedostatak što ujednačenost poliranja možda neće biti tako dobra kao elektropoliranje, a zahtjevi za kontrolom tekućine u spremniku su visoki, a štetni plinovi poput dušikovih oksida će se proizvoditi tijekom reakcijskog procesa, što zahtijeva dobar sustav za obradu ispušnih plinova, a odlaganje otpadne tekućine od poliranja također se suočava s pritiskom na okoliš.
3. MagnetskiPpoliranjePproces
Osim toga, postoje neke napredne kompozitne metode poliranja ili kao pomoćno sredstvo za naknadnu obradu. Na primjer, magnetsko poliranje koristi magnetsko polje za pogon magnetske igle da rotira i grebe površinu vijka i navoj velikom brzinom kako bi se postiglo fino brušenje bez mrtvih krajeva, što je posebno prikladno za uklanjanje neravnina unutar navoja i poboljšanje cjelokupne završne obrade. Iako se pjeskarenje obično ne koristi kao završna metoda poliranja, može se koristiti kao -prethodna obrada, korištenjem izuzetno finih staklenih kuglica ili aluminijevog pijeska za utjecaj na površinu vijka pod djelovanjem komprimiranog zraka, proizvodeći jednoliku mat satensku završnicu i pružajući ujednačeniju osnovu za naknadnu elektrolizu ili kemijsko poliranje.
Nakon završetka bilo kojeg od gore navedenih glavnih procesa poliranja, obično se također izvode čišćenje i pasivizacija. Osobito za titanove legure, njihova je površina vrlo sklona stvaranju oksidnog filma, a dekapiranje (kao što je korištenje dušične kiseline i otopina fluorida) može ukloniti onečišćenja kao što su slobodni ioni željeza na površini i potaknuti stvaranje gustog i stabilnog pasivacijskog filma titan dioksida. Ovaj pasivni film može uvelike povećati otpornost vijaka na koroziju i može dodatno poboljšati estetiku površine, što rezultira dugotrajnijim-poliranim sjajem.
Ukratko, poliranje vijaka od legure titana je više-procesno kolaborativno inženjerstvo sustava. Odabir metode ovisi o kombinaciji završne obrade površine vijka, učinkovitosti proizvodnje, kontroli troškova i ekološkim zahtjevima. Mehaničko poliranje vrlo je svestrano, elektropoliranje je vrlo precizno i-bez stresa, a učinkovitost kemijskog poliranja je visoka, ali izazovi zaštite okoliša su veliki. U stvarnoj proizvodnji često se koristi nekoliko metoda u kombinaciji u skladu sa zahtjevima kvalitete proizvoda, kao što je mehaničko brušenje ili pjeskarenje kako bi se postigla osnovna ravnost, zatim elektropoliranje za precizno izravnavanje i na kraju temeljito čišćenje i pasivizacija kako bi se osiguralo da vijci od legure titana imaju izvrstan izgled i izvrsnu radnu izvedbu i dug životni vijek.
