Titanyum Alaşımlarının Kimyasal Frezeleme Prosesi

Titanyum alaşımının işlenmesi zordur. Geleneksel mekanik işleme, stres deformasyonuna ve yüzey hasarına neden olma eğilimindedir; bu da karmaşık ve hassas parçaların imalatına uyum sağlamayı zorlaştırır. Kimyasal öğütme işlemi, hassas malzeme çıkarılmasını sağlamak için kimyasal korozyona dayanır. Karmaşık şekilli parçaların işlenmesinde ve hafif imalatta-önemli avantajlara sahiptir. Hassas işleme için temel yöntemlerden biridir.titanyum alaşımları.

 

 

 

Titanyum alaşımlarının kimyasal öğütülmesi, aşındırıcı çözelti ile matris arasındaki seçici reaksiyon yoluyla şekillendirme için önceden belirlenmiş alanlardaki malzemeleri ortadan kaldırır. Çekirdek şu"aşındırma-çözme-pasivasyon" döngüsü: hidroflorik asit yüzeydeki oksit filmini çözer ve taze matrisi açığa çıkarır. Nitrik asit, aşırı-korozyonu ve hidrojen gevrekleşmesini engellemek için yoğun bir pasifleştirme filmi oluşturur. İkisi, korozyon oranını hassas bir şekilde kontrol etmek için birlikte çalışır.

Titanyum alaşımının yapısı korozyon davranışını mikroskobik olarak etkiler. Örneğin + tipi titanyum alaşımı (Gr5), katot olarak faz ve anot olarak faz içeren bir mikro-pil oluşturur ve faz tercihen çözünür. Bu nedenle işleme düzgünlüğünü sağlamak için prosesin metalurjik durumuna ve alaşımın faz oranına göre ayarlanması gerekir.

 

 

(I) Ön Arıtma

Çekirdek koruyucu kaplamanın yapışmasını sağlamak için temiz ve düzgün bir yüzey elde etmektir:

Yağ giderme, düzensiz yerel korozyonu önlemek için yüzeydeki yağ lekelerini giderir.

Kireç çözme, kaplama ile matris arasındaki bağlanma kuvvetini artırır.

Tavlama, korozyon oranındaki aşırı farklılıkları önlemek için iş sertleşmesinin neden olduğu iç gerilimi ortadan kaldırır.

 

(II) Kaplama Koruyucu Kaplama ve Desen Çizme

İş parçasının yüzeyine soyulabilir bir koruyucu kaplama uygulanır ve bir film oluşturacak şekilde sertleştirilir. İşlenecek alandaki kaplama, korozyon alanının kesin bir şekilde tanımlanmasını sağlamak için desen çizme veya ışığa duyarlı teknoloji yoluyla soyuluyor. Otomatik kaplama ve lazer kazıma, kaplama tekdüzeliğini ve kazıma doğruluğunu geliştirebilir.

 

(III) Kimyasal Frezeleme

İş parçası asılır ve HF-HNO₃ tipi karışık asit öğütme çözeltisine daldırılır. Kantitatif malzeme giderimi konsantrasyon, sıcaklık, karıştırma hızı ve korozyon süresinin kontrol edilmesiyle gerçekleştirilir.

Sodyum dodesil sülfat (korozyon oyuklarını ve dalgalanmalarını önlemek için), üre ve etilen glikol n-bütil eter gibi katkı maddeleri eklenir. Asit buharlaşmasını ve kaplama arızasını önlemek için proses parametreleri sıkı bir şekilde kontrol edilir.

 

(IV) İşlem Sonrası- ve Kalite Denetimi

Korozyondan sonra, artık asidi uzaklaştırmak ve kaplamayı soymak için iş parçasını suyla yıkamamız gerekir. Daha sonra sırasıyla boyutsal inceleme, yüzey pürüzlülük testi ve hidrojen içeriği analizi gerçekleştirilir. Hassasiyeti ve yapısal güvenilirliği dengelemek için kenar gerilimi yoğunlaşması probleminde ikincil frezeleme veya mekanik titreşim işlemi gerçekleştirilir.

 

Resim kaynağı: IQS Dizini

 

 

(I) Maddi Durumun Belirleyici Rolü

Farklı tipteki titanyum alaşımları farklı faz bileşimlerine ve korozyon aktivitelerine sahiptir. Genel olarak faz içeriği ne kadar yüksek olursa korozyon hızı da o kadar hızlı olur. Dövme veya haddelenmiş iş parçalarının yüzeyi yoğun olduğundan frezeleme sonrasında daha düşük pürüzlülük elde edilir. Döküm iş parçaları korozyon parametrelerinin uyarlanabilir şekilde ayarlanmasını gerektirir. Yeni titanyum alaşımlarının geliştirilmesinde, öğütme çözümü formülünün ve proses parametrelerinin özel kimyasal aktivitelerine uyum sağlayacak şekilde eş zamanlı olarak optimize edilmesi gerekmektedir.

 

(II) Frezeleme Çözümü Performansının Temel Etkisi

HF korozyon hızına hakimdir ve HNO₃ yüzey pürüzlülüğünü kontrol eder. İkisi arasındaki 2:1~3:1 hacim oranı korozyon hızını ve yüzey kalitesini dengeleyebilir. Oranı gerektiği gibi de ayarlayabiliriz. İşleme sırasında çözeltideki titanyum iyonlarının konsantrasyonu artacaktır, bu nedenle performansı korumak ve öğütme tutarlılığını sağlamak için çözeltiyi yenilemek veya değiştirmek gerekir.

 

(III) Ekipman Performansının Garanti Rolü

Özel öğütme ekipmanının hassas sıcaklık kontrolüne, verimli karıştırmaya ve korozyona- dayanıklı yapıya sahip olması gerekir. Büyük parçaların işlenmesine yönelik ekipman, esnek askı cihazlarıyla donatılmıştır. Akıllı ekipman, proses parametrelerini sensörler aracılığıyla gerçek zamanlı olarak izler ve manuel müdahaleyi ve insan hatasını azaltacak şekilde otomatik olarak ayarlama yaparak işleme hassasiyetini ve verimliliğini artırır.

 

 

Titanyum alaşımlı kimyasal frezelemenin temel uygulama alanı havacılıktır. Uçak kanatları ve gövde panelleri gibi büyük-duvarlı parçaların hafif şekilde işlenmesini gerçekleştirebilir. Aynı zamanda yapısal sağlamlığı sağlarken ağırlığı azaltabilir ve verimliliği artırabilir.

Ayrıca, yüksek-sıcaklık ve yüksek-hızlı çalışma koşullarının hassasiyet gereksinimlerini karşılayarak uçak-motor gövdeleri ve bıçakları gibi karmaşık parçaların işlenmesi için de uygundur.

 

Bu işlem aynı zamanda titanyum alaşımlı gözenekli parçaların ve mikromekanik ürünlerin imalatının yanı sıra dövme ve dökümlerin yüzey kusurlarının onarımına da uygulanabilir.

 

Titanyum ve titanyum alaşımlı ürünlerde uzman olan Ruihang Group, taleplerinize göre{0}yüksek hassasiyete sahip özel iş parçaları sağlar. İşbirliği sorularınız için bize e-posta yoluyla ulaşın:Sam.Rui@bjrh-titanium.com

 

Referans

IQS Dizini. (nd). Kimyasal öğütme: Türleri, kullanımları ve ürünleri. IQS Dizini.https://www.iqsdirectory.com/articles/metal-gravür/kimyasal-milling.html