ما هي عمليات المعالجة السطحية لمعدن التيتانيوم؟
1. أنودة
الأنودة هي عملية معروفة وناضجة، لذا لن أعرضها كثيرًا هنا. بالإضافة إلى أنودات سبائك الألومنيوم شائعة الاستخدام، يمكن أيضًا استخدام معدن التيتانيوم كأنودات، ويتم تحقيق معظم عمليات تلوين التيتانيوم من خلال الأنودة، والتي يمكن أن تنتج ألوانًا وأنماط أكثر ثراءً بدرجة عالية من التمايز، بما في ذلك زهور الكريستال الجليدي والخيوط، إلخ. مختلفة. خيارات أخرى.
بالإضافة إلى الزخرفة، تشكل عملية الأنودة أيضًا طبقة فيلم كثيفة على السطح المعدني للمنتج لتعزيز الخواص الميكانيكية، ومقاومة التآكل والطقس، والعزل، وتحسين قوة الترابط مع الطلاء.
ومن الجدير بالذكر هنا أن سبائك التيتانيوم تختلف عن سبائك الألومنيوم. على الرغم من أن تكلفة التيتانيوم كأنود أعلى، إلا أن صلابة طبقة الأكسيد التي تتكون من سبائك التيتانيوم تكون أسوأ من نفسها. لذلك، بشكل عام، سيختار العديد من الشركات المصنعة صنع الأنودات على سطح منتجات التيتانيوم النقي. على سبيل المثال، العديد من المنتجات في الصورة لها تأثير الأنود على سطح مادة التيتانيوم النقي GR5.
يتم تلوين معظم منتجات التيتانيوم باستخدام عملية الأنودة، ولكنها تتطلب بعد ذلك بعض المعالجة السطحية للحماية. على سبيل المثال، iPhone 15 Pro، بالإضافة إلى اللون الأصلي التيتانيوم الفضي، فإن الألوان الثلاثة الأخرى (الأسود والأبيض والأزرق) كلها ملونة باستخدام تقنية الأكسدة. ويتبع ذلك PVD للحماية الوظيفية.
2. طلاء PVD
PVD هو ترسيب بخار فيزيائي، وهو نوع من الطلاء الفراغي، وهذه العملية ناضجة جدًا. يمكن إجراء معالجة PVD على أسطح سبائك التيتانيوم. الغرض الرئيسي هو إضافة طبقة وظيفية تحمي السطح وتحميه. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن PVD حاليًا كمادة وظيفية لا يمكنها اجتياز الاختبار إلا بصعوبة، ويجب تحسين المتانة ما لم يكن أداء مادة PVD التمهيدية جيدًا جدًا.
خذ iPhone 15 Pro كمثال. من بين الألوان الأربعة هي التيتانيوم الأسود والتيتانيوم الأبيض والتيتانيوم الأزرق والتيتانيوم الطبيعي، باستثناء اللون الأساسي التيتانيوم الفضي، تعتمد الألوان الثلاثة الأخرى على الأنودات ومجهزة بعملية طلاء PVD لزيادة الأداء السطحي للمنتج. ومع ذلك، لا تزال هناك مشاكل مثل البهتان اللاحق، وهو ما يعكس أيضًا عيوب PVD من حيث المتانة.
بالطبع، بالإضافة إلى الوظيفة، يمكن أيضًا تحقيق تأثيرات التلوين. وبشكل عام، يمكن تحسين جودة تصميم المنتج بشكل كبير.
3. التصنيع باستخدام الحاسب الآلي
يلعب التصنيع باستخدام الحاسب الآلي لسبائك التيتانيوم بشكل أساسي دور التشكيل والتشطيب. واحدة من أكبر المشاكل أثناء التصنيع هي فقدان الأداة. نظرًا لأن سبائك التيتانيوم أكثر صلابة، فإن تصنيعها أكثر صعوبة من المعادن الأخرى. أثناء عملية القطع، تتعرض الأداة لدرجة حرارة عالية، وقوة قطع كبيرة، ومسافة احتكاك طويلة، وتشوه اهتزاز كبير، والتصاق الأداة، وما إلى ذلك، مما يؤدي إلى تآكل خطير للأداة. من الصعب تصنيع سبائك التيتانيوم باستخدام الأدوات التقليدية. يجب استخدام سكاكين خاصة مطلية بمركب، أو حتى سكاكين ماسية، لتصنيعها بشكل جيد باستخدام سكاكين CBN. خذ حالات الساعات الذكية كمثال. في المتوسط، يتم فقدان أداة واحدة لكل أربع علب ساعات يتم إنتاجها، وهي تكلفة باهظة.
4. الطحن والتلميع
يعد الطحن والتلميع من الخطوات الضرورية في معالجة جميع المواد تقريبًا. والغرض من ذلك هو السماح للمنتج بتقديم حجم أكثر دقة وملمس أكثر دقة. غالبًا ما يكون من الضروري استخدام جزيئات تلميع دقيقة أو مواد مستهلكة لتلميع كل موضع على سطح المنتج بدقة. وفي الوقت نفسه، يمكن أيضًا تحقيق تأثيرات خاصة من خلال حلول عمليات محددة، مثل المرآة شديدة اللمعان، والتجميد غير اللامع، وما إلى ذلك.
5. الرسم
يمكن تنظيف سطح التيتانيوم لإنشاء ملمس غير لامع. يظهر هذا التأثير المصقول بالتيتانيوم بشكل متكرر جدًا في المنتجات في صناعة الإلكترونيات الاستهلاكية. مع الأخذ في الاعتبار اللمسة الرقيقة والجمال البصري، يتم التعرف عليه وتفضيله من قبل المزيد من المستهلكين.
6. النقش بالليزر
ويشمل بشكل أساسي عمليات مثل الحفر بالليزر واللحام.
7. تفجير الرمال
يظل الغرض الرئيسي من عملية السفع الرملي على أسطح سبائك التيتانيوم وظيفيًا. بما في ذلك تحسين التصاق سطح معدن التيتانيوم، وإطالة عمر الخدمة (إزالة الشوائب السطحية، وما إلى ذلك) وزيادة نعومة وجماليات سطح المنتج. ويمكن أيضًا أن يُفهم على أنه يخدم تأثيرات عمليات المعالجة السطحية الأخرى.
براءة اختراع جديدة لشركة Apple ذكرت سابقًا عملية السفع الرملي وسبائك التيتانيوم. يتم تحقيق التأثير السطحي لسبائك التيتانيوم من خلال عملية السفع الرملي الجديدة التي تجمع بين الحفر والأكسدة. يزيل الخشونة ويستخلص الجوهر لحماية ومظهر أفضل. من المفهوم أن إطار التيتانيوم الأحدث لجهاز iPhone 15 Pro من Apple يستخدم عملية السفع الرملي.
في المعالجة السطحية لمنتجات معدن التيتانيوم، وخاصة في مجال المنتجات الإلكترونية الدقيقة، فإن الطريقة الأفضل هي الجمع بين المعادن المتباينة لخلق المظهر. نقطة الألم هي أن التكلفة مرتفعة نسبيا. والسبب هو أن المواد المركبة المعدنية المختلفة يجب أن تحافظ على خصائصها وخصائصها الخاصة مع تلبية الإنتاج الضخم، لذلك فهي باهظة الثمن نسبيًا. يتميز أحدث هاتف iPhone 15 Master من Apple بتصميم هيكلي جديد، مغلف بهيكل ثانوي جديد مصنوع من معدن الألومنيوم المعاد تدويره بنسبة 100%، باستخدام معالجة ميكانيكية حرارية جديدة وعمليات أخرى. يتيح الضغط العالي جدًا لانتشار الحالة الصلبة وجود رابطة عالية القوة بين المعدنين. ومع ذلك، فإن التأثير الفعلي لا يزال غير مرض، وتحتاج تكنولوجيا المعالجة السطحية لمعدن التيتانيوم إلى مزيد من التحسين.
