عملية الطحن الكيميائي لسبائك التيتانيوم

من الصعب تصنيع سبائك التيتانيوم. تميل الآلات الميكانيكية التقليدية إلى التسبب في تشوه الإجهاد وتلف السطح، مما يجعل من الصعب التكيف مع تصنيع الأجزاء المعقدة والدقيقة. تعتمد عملية الطحن الكيميائي على التآكل الكيميائي لتحقيق إزالة دقيقة للمواد. فهي تتمتع بمزايا كبيرة في تصنيع الأجزاء ذات الأشكال المعقدة-والتصنيع الخفيف الوزن. إنها إحدى الطرق الرئيسية للتصنيع الدقيقسبائك التيتانيوم.

 

 

 

يؤدي الطحن الكيميائي لسبائك التيتانيوم إلى إزالة المواد الموجودة في المناطق المحددة مسبقًا لتكوينها من خلال التفاعل الانتقائي بين المحلول المتآكل والمصفوفة. جوهر هودورة "الحفر-الذوبان-التخميل".: يذيب حمض الهيدروفلوريك طبقة الأكسيد السطحية ويكشف المصفوفة الطازجة. يشكل حمض النيتريك طبقة تخميل كثيفة لمنع -التآكل الزائد والتقصف الهيدروجيني. يعمل الاثنان معًا للتحكم بدقة في معدل التآكل.

يؤثر هيكل سبائك التيتانيوم على سلوك التآكل مجهريا. على سبيل المثال، تشكل سبيكة التيتانيوم من النوع + (Gr5) بطارية صغيرة -مع الطور ككاثود والطور كقطب موجب، ويذوب الطور بشكل تفضيلي. لذلك، من الضروري ضبط العملية وفقًا للحالة المعدنية ونسبة الطور للسبائك لضمان توحيد المعالجة.

 

 

(ط) المعالجة

الجوهر هو الحصول على سطح نظيف وموحد لضمان التصاق الطبقة الواقية:

تعمل عملية إزالة الشحوم على إزالة بقع الزيت السطحية لمنع التآكل الموضعي غير المتساوي.

تعمل إزالة الترسبات على تحسين قوة الترابط بين الطلاء والمصفوفة.

التلدين يزيل الضغط الداخلي الناتج عن تصلب العمل لتجنب الاختلافات المفرطة في معدل التآكل.

 

(II) طلاء الطلاء الواقي ونمط الكتابة

يتم وضع طبقة واقية قابلة للتجريد على سطح قطعة العمل ومعالجتها لتشكيل فيلم. يتم تقشير الطلاء الموجود في المنطقة المراد معالجتها من خلال رسم الأنماط أو التكنولوجيا الحساسة للضوء لتحقيق تعريف دقيق لمنطقة التآكل. الطلاء الآلي والكتابه بالليزر يمكن أن يحسن تجانس الطلاء ودقة الكتابة.

 

(ثالثا) الطحن الكيميائي

يتم تعليق قطعة العمل وغمرها في محلول طحن حمض مختلط من النوع HF-HNO₃. يتم تحقيق الإزالة الكمية للمواد من خلال التحكم في التركيز ودرجة الحرارة وسرعة التحريك ووقت التآكل.

تتم إضافة مواد مضافة مثل كبريتات دوديسيل الصوديوم (لمنع الأخاديد والتموجات من التآكل)، واليوريا وجلايكول الإيثيلين -إيثر البوتيل. يتم التحكم بشكل صارم في معلمات العملية لمنع التطاير الحمضي وفشل الطلاء.

 

(رابعًا)-ما بعد المعالجة وفحص الجودة

بعد التآكل، نحتاج إلى غسل قطعة العمل بالماء لإزالة الحمض المتبقي وتقشير الطلاء. بعد ذلك، يتم إجراء فحص الأبعاد واختبار خشونة السطح وتحليل محتوى الهيدروجين بالتسلسل. يتم إجراء الطحن الثانوي أو معالجة الاهتزاز الميكانيكي على مشكلة تركيز إجهاد الحافة لتحقيق التوازن بين الدقة والموثوقية الهيكلية.

 

مصدر الصورة: دليل IQS

 

 

(ط) الدور الحاسم للدولة المادية

أنواع مختلفة من سبائك التيتانيوم لها تركيبات طورية مختلفة وأنشطة تآكل. بشكل عام، كلما زاد محتوى الطور، كلما كان معدل التآكل أسرع. سطح قطع العمل المطروقة أو المدرفلة يكون كثيفًا، مما يؤدي إلى انخفاض الخشونة بعد الطحن. تتطلب قطع العمل المصبوبة تعديلًا تكيفيًا لمعلمات التآكل. يحتاج تطوير سبائك التيتانيوم الجديدة إلى تحسين صيغة محلول الطحن ومعلمات العملية في نفس الوقت للتكيف مع نشاطها الكيميائي الخاص.

 

(II) التأثير الأساسي لأداء محلول الطحن

يهيمن HF على معدل التآكل ويتحكم HNO₃ في خشونة السطح. يمكن لنسبة الحجم 2:1~3:1 بين الاثنين أن توازن معدل التآكل وجودة السطح. يمكننا أيضًا تعديل النسبة حسب الحاجة. أثناء المعالجة، سيزداد تركيز أيونات التيتانيوم في المحلول، لذلك من الضروري تجديد المحلول أو استبداله للحفاظ على الأداء وضمان اتساق الطحن.

 

(ثالثًا) ضمان دور أداء المعدات

يجب أن تتمتع معدات الطحن المتخصصة بالتحكم الدقيق في درجة الحرارة، والتحريك الفعال، وهيكل مقاوم للتآكل-. تم تجهيز معدات معالجة الأجزاء الكبيرة بأجهزة تعليق مرنة. تقوم المعدات الذكية بمراقبة معلمات العملية في الوقت الفعلي من خلال أجهزة الاستشعار ويتم ضبطها تلقائيًا لتقليل التدخل اليدوي والأخطاء البشرية، مما يحسن دقة المعالجة والكفاءة.

 

 

مجال التطبيق الأساسي للطحن الكيميائي لسبائك التيتانيوم هو الفضاء. يمكنها تنفيذ عمليات تصنيع خفيفة الوزن للأجزاء الكبيرة ذات الجدران الرفيعة-مثل أجنحة الطائرات وألواح جسم الطائرة. كما يمكنها أيضًا تقليل الوزن وتحسين الكفاءة مع ضمان القوة الهيكلية.

كما أنها مناسبة لتصنيع الأجزاء المعقدة مثل أغلفة وشفرات المحرك الهوائي-، وتلبي متطلبات الدقة لظروف العمل ذات درجات الحرارة العالية-والسرعة العالية-.

 

يمكن أيضًا تطبيق هذه العملية على تصنيع الأجزاء المسامية من سبائك التيتانيوم والمنتجات الميكانيكية الدقيقة، بالإضافة إلى إصلاح العيوب السطحية للمطروقات والمسبوكات.

 

توفر مجموعة Ruihang Group – المتخصصة في منتجات التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، قطع عمل مخصصة عالية الدقة- وفقًا لمتطلباتك. للاستفسارات حول التعاون، تواصل معنا عبر البريد الإلكتروني:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

مرجع

دليل IQS. (اختصار الثاني). الطحن الكيميائي: الأنواع والاستخدامات والمنتجات. دليل IQS.https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-etching/chemical-milling.html