Batang titaniumbanyak digunakan dalam industri kimia, peralatan medis,-barang elektronik konsumen kelas atas, dan-bagian struktural yang tahan suhu tinggi karena kekuatan spesifik dan biokompatibilitasnya yang sangat baik. Namun demikian, setelah penempaan konvensional, perlakuan panas, dan pemesinan mekanis, permukaannya pasti akan menghasilkan lapisan oksida padat, lapisan nitrida, dan sisa kontaminan. Meskipun lapisan permukaan spontan ini memberikan efek perlindungan yang lemah, namun rentan menyebabkan tekstur permukaan tidak rata, penyimpangan dimensi, dan stabilitas yang buruk pada pengelasan berikutnya, anodisasi, dan pemesinan presisi. Dalam kasus yang parah, sisa oksida dan cacat mikro akan sangat mengurangi ketahanan korosi jangka panjang pada substrat titanium. Oleh karena itu, sistem perawatan permukaan yang lengkap dan terstandar sangat penting untuk menghilangkan lapisan permukaan yang tidak valid, menyatukan kondisi permukaan, dan secara signifikan meningkatkan kinerja anti-korosi batang titanium secara keseluruhan.
Seluruh proses perawatan mengikuti logika teknis progresif untuk menghilangkan cacat, meratakan permukaan dan memperkuat kinerja, terutama termasuk pretreatment mekanis, pengawetan kimia, pencerahan presisi, penghilangan stres dan pasivasi, serta modifikasi fungsional opsional.
Perlakuan awal mekanis adalah fondasi yang sangat diperlukan dari keseluruhan proses.
Pembubutan dan penggilingan kasar digunakan untuk menghilangkan kulit hitam akibat penempaan, kerak oksida, dan retakan mikro, sekaligus mengkalibrasi kebulatan dan kelurusan batang titanium. Mengingat konduktivitas termal yang rendah dan kecenderungan kerja-pengerasan paduan titanium, kecepatan linier yang rendah, laju pengumpanan yang besar, dan pendinginan yang memadai diperlukan selama pemotongan untuk menghindari pembakaran permukaan. Atas dasar ini, sandblasting atau shot peening dapat menghilangkan oksida pemrosesan panas yang membandel dan membentuk permukaan kasar mikro yang seragam, yang secara efektif meningkatkan kekuatan ikatan lapisan berikutnya. Sangat penting untuk menghilangkan seluruh partikel abrasif yang tertanam setelah sandblasting untuk mencegah kontaminasi asing.
Sebagai prosedur inti, pengawetan kimia menentukan kualitas permukaan akhir dan keamanan batang titanium.
Sistem pengawetan umum menggunakan campuran asam nitrat dan asam fluorida, dengan rasio konvensional 30%–50% asam nitrat dan 3%–8% asam fluorida. Asam fluorida dengan cepat melarutkan titanium oksida dan melakukan etsa mikro pada substrat, sementara asam nitrat menghambat korosi berlebihan dan mendorong regenerasi lapisan pasif. Suhu reaksi dikontrol pada 20–40 derajat , dan waktu pemrosesan berkisar dari puluhan detik hingga beberapa menit hingga permukaan logam berwarna perak-abu-abu muncul. Setelah pengawetan, pembilasan menyeluruh dengan air deionisasi dan netralisasi basa diperlukan untuk menghilangkan sisa asam. Untuk komponen dengan beban tinggi, anil dehidrogenasi vakum pada suhu 650–750 derajat diperlukan untuk menghindari risiko penggetasan hidrogen.
Perawatan pencerah disesuaikan dengan standar presisi produk.
Pemolesan setengah-finish menghilangkan ketidakrataan permukaan kecil hingga mencapai Ra 1,6–3,2 μm, sehingga memberikan dasar yang konsisten untuk finishing. Pemolesan mekanis cermin-presisi tinggi dapat menghasilkan permukaan yang sangat-halus di bawah Ra 0,2 μm, cocok untuk aksesori jam tangan kelas atas dan komponen struktur presisi. Berbeda dengan pemrosesan mekanis, pemolesan elektrolitik tidak menghasilkan-lapisan pengerasan atau tegangan tarik sisa, sehingga menghasilkan permukaan yang seragam dan bebas-tanda-aliran, yang merupakan proses optimal untuk implan titanium medis seperti pin tulang dan komponen gigi.
Pasifasi dan anil cerah adalah langkah kunci untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi dan stabilitas dimensi.
Anil cerah di bawah perlindungan vakum atau argon menghilangkan tegangan sisa pemesinan sekaligus mempertahankan kilau logam asli dan memulihkan plastisitas material. Pasivasi kimia menggunakan larutan asam nitrat encer menghasilkan film titanium dioksida berskala nano-pada permukaan, memperbaiki cacat mikroskopis yang terbentuk pada proses sebelumnya dan sangat meningkatkan ketahanan terhadap korosi asam, klorida, dan semprotan garam.
Untuk skenario aplikasi khusus, tersedia perawatan penguatan tambahan.
Anodisasi dapat membentuk film oksida yang dapat dikontrol dengan warna dekoratif dan kekerasan permukaan yang lebih baik, sehingga menjaga biokompatibilitas titanium. Penyemprotan fungsional lapisan PTFE, keramik, atau DLC secara efektif meningkatkan ketahanan aus,-stabilitas suhu tinggi, dan kinerja insulasi batang titanium industri.
Dalam produksi aktual, kombinasi proses diformulasikan sesuai dengan kebutuhan layanan. Batang titanium industri biasa mengadopsi perlakuan awal, pengawetan, dan pasivasi; produk kelas-medis menerapkan pengawetan yang dikontrol hidrogen-yang ketat, pemolesan elektrolitik, dan anil vakum; -suku cadang konsumen kelas atas menggunakan pemolesan cermin dan anodisasi warna; Komponen-tahan aus dan-suhu tinggi memerlukan pengerasan sandblasting dan pelapisan keramik. Hanya dengan mengontrol secara ketat-parameter proses dan kebersihan, batang titanium dapat mencapai kondisi permukaan-bebas oksida,-bebas polusi, dan ketahanan-korosi-yang tinggi, sehingga memberikan pengaruh penuh pada kinerja material paduan titanium yang unggul.
Baca selengkapnya:Cara Membuat Kabel Titanium dan Batang Titanium Lebih Tahan Aus-Tahan Aus