Jaké jsou procesy povrchové úpravy titanu? - Blog

V posledních letech se používánítitanve spotřební elektronice a dalších produktových odvětvích prudce vzrostla obliba a stala se dokonce standardním materiálem při navrhování některých-výrobků vyšší třídy. Příklady zahrnují střední-rámečky-smartphonů vyšší třídy a pouzdra chytrých hodinek.

Abychom dosáhli elegantního, prémiového vzhledu a zlepšili povrchové vlastnosti titanových produktů,-jako je tvrdost, houževnatost a odolnost proti povětrnostním vlivům-, je řada procesů povrchové úpravy stále rozmanitější. Patří mezi ně eloxování,-vysokoteplotní krystalizace, kartáčování, lakování v kapalné-fázi, galvanické pokovování, laserové leptání, pískování, leštění, elektroforéza, CNC obrábění a leptání. Tento článek zkoumá tyto techniky prostřednictvím konkrétních případových studií návrhu produktu.

Pojďme si stručně shrnout směry návrhu titanových výrobků a typy vybraných procesů.

Pro lesklý a hladký povrch: Zvolte leštění;
Pro bohaté barvy a tvrdost: Zvolte eloxování;
Pro všestrannost nebo speciální barvy: Vyberte si PVD povlak nebo tekutý{0}fázový povlak;
Pro matný, strukturovaný povrch: Zvolte kartáčovaný povrch;
Pro odstranění otřepů nebo matný povrch: Zvolte pískování;
Umělecké vzory a textury: Zvolte chemické leptání, CNC obrábění, laserové gravírování nebo vysokoteplotní-krystalizaci;

I. Eloxování

Klíčové body: Barvení, zlepšování vlastností povrchu a vytváření vzorů

Stejně jako slitiny hliníku je eloxování jedním z nejběžnějších procesů povrchové úpravy titanu. Princip spočívá v elektrolytickém procesu, při kterém je titan ponořen do specifického roztoku, čímž se na povrchu vytvoří nanovrstva oxidu titaničitého. Samotný oxidový film je bezbarvý, ale způsobuje rušení a lom světla na jeho povrchu, čímž vytváří jedinečné vizuální barvy. Tloušťka eloxovaného oxidového filmu se mění s elektrolytickým napětím, což umožňuje titanovému povrchu vytvářet barvy, jako je hnědá, fialová, modrá, zlatá, zelená a růžová. Celý proces nevyžaduje žádné barvy ani barviva. Je použitelný v oborech, jako jsou zdravotnické prostředky, domácí potřeby (šálky, misky, příbory atd.) a spotřební elektronika.

II. Vysokoteplotní-krystalizace

Klíčové vlastnosti: textura, vzory, saténová úprava, odolnost proti otiskům prstů, umělecká přitažlivost

Během zahřívání prochází titan alotropní přeměnou. Jeho teplota fázového přechodu je 882,5 stupně; při této teplotě se titan transformuje z šestiúhelníkové těsně -zabalené (h-cpc) fáze do tělesně -centrované kubické (bcc) fáze. Pokud se během tohoto výrobního procesu teplota dále zvýší na 1000 stupňů nebo více, vytvoří se na povrchu titanu krystalické struktury. Tyto struktury se s rostoucí teplotou postupně zvětšují a jsou jednotnější, což má za následek jedinečné povrchové textury a vzory charakteristické pro titan. Tento proces je použitelný v oblastech, jako je spotřební elektronika, šperky, nádobí, umění a předměty denní potřeby.

III. Proces kartáčování

Klíčové vlastnosti: textura, saténová úprava, odolnost proti otiskům prstů

Kartáčování je proces, který zachovává přirozenou texturu titanu. Titanový středový rám iPhonu 15 Pro má kartáčovaný povrch, dosažený řadou procesů včetně přesného obrábění, leštění, kartáčování a pískování, což vede k rafinované a jemné struktuře.

IV. Galvanické pokovování/PVD/AF povlak

Klíčové body: Zbarvení a vylepšení povrchových vlastností

Procesy povrchové úpravy titanu zahrnují především galvanické pokovování, PVD a AF. V sektoru spotřební elektroniky se nejčastěji používají posledně jmenované dva, a to především ke zlepšení povrchových vlastností výrobků a prodloužení životnosti a zároveň poskytují barevné efekty.

V. Vytváření tekutého-fázového filmu (mikro-oblouková oxidace)

Klíčové body: Barvení, vylepšení povrchových vlastností

Stejně jako eloxování, technologie tvorby filmu v kapalné{0} fázi zahrnuje vytvoření povlakové vrstvy na povrchu titanového kovu. Primárně využívá vysoké napětí k vytvoření obloukového výboje. Prostřednictvím kombinovaných účinků termochemických, plazmochemických a elektrochemických procesů se in situ na substrátu vytvoří silně vázaný oxidový keramický povlak. To výrazně zlepšuje vlastnosti povrchu, včetně tvrdosti, odolnosti proti korozi a elektrické izolace. Kromě toho může být použit pro dekorativní barvení; nejsou potřeba žádná další barviva, protože barvu dodává samotný materiál. Tloušťka povlaku se typicky pohybuje od 5 do 20 mikrometrů.

VI. Leštění

Klíčové body: Zlepšení povrchové úpravy a dosažení efektu vysokého-lesku

Leštění jako jeden z nejběžnějších procesů povrchové úpravy titanu zlepšuje povrchovou úpravu produktu, odstraňuje nedokonalosti a vytváří buď vysoký-lesklý nebo matný povrch, čímž zlepšuje celkovou texturu.

VII. Pískování

Klíčové vlastnosti: Jemný, matný povrch a textura

Pískování titanu vytváří jemný, matný povrch na povrchu. Například titanový rám telefonu Samsung Galaxy S25 Ultra se vyznačuje výrazně vylepšeným hmatovým dojmem po pískování.

VIII. Laserové gravírování

Klíčové vlastnosti: Lokalizované, vysoce přesné, umělecké

Laserové gravírování se primárně používá na slitinách titanu k vytváření textu, log a složitých vzorů. Vyznačuje se vysokou přesností a účinností.

Titanium Screw Countersunk Head Torx M6 PVD Titanium Alloy Brake Line Banjo Bolt