Які процеси обробки поверхні металевого титану?
1. Анодування
Анодування є добре відомим і зрілим процесом, тому я не буду розповідати про нього тут. На додаток до зазвичай використовуваних анодів з алюмінієвих сплавів, металевий титан також може використовуватися як аноди, і більшість процесів фарбування титану досягаються за допомогою анодування, яке може створити більш насичені кольори та візерунки з високим ступенем диференціації, включаючи крижані квіти, нитки, та ін Різні. інші варіанти.
Окрім декорування, процес анодування також утворює щільний шар плівки на металевій поверхні виробу для покращення механічних властивостей, стійкості до зносу та погодних умов, ізоляції та покращення сили з’єднання з покриттям.
Тут варто згадати, що титанові сплави відрізняються від алюмінієвих. Хоча вартість титану як анода вища, твердість оксидної плівки, утвореної титановим сплавом, гірша, ніж він сам. Тому, загалом кажучи, багато виробників вирішуватимуть виготовляти аноди на поверхні виробів із чистого титану. Наприклад, кілька продуктів на зображенні мають анодний ефект на поверхні чистого титанового матеріалу GR5.
Більшість титанових виробів забарвлюються за допомогою процесу анодування, але потім потребують певної обробки поверхні для захисту. Наприклад, iPhone 15 Pro, крім оригінального кольору Titanium Silver, інші три кольори (чорний, білий і синій) пофарбовані за технологією анодування. Далі йде PVD для функціонального захисту.
2.PVD покриття
PVD - це фізичне осадження з парової фази, тип вакуумного покриття, і процес є дуже зрілим. Обробку PVD можна проводити на поверхнях з титанового сплаву. Основна мета - додати функціональне покриття, яке захищає та захищає поверхню. Однак варто зазначити, що на даний момент PVD як функціональний матеріал ледве проходить випробування, і довговічність потрібно покращити, якщо характеристики PVD грунтовки не дуже хороші.
Візьмемо iPhone 15 Pro як приклад. Серед чотирьох кольорів чорного титану, білого титану, блакитного титану та натурального титану, за винятком основного кольору титан-срібло, інші три кольори базуються на анодах і оснащені процесом PVD-покриття для підвищення якості поверхні виробу. Однак такі проблеми, як подальше вицвітання, все ще виникають, що також відображає недоліки PVD з точки зору довговічності.
Звичайно, окрім функціональності, можна досягти і ефекту фарбування. Загалом якість дизайну продукту можна значно покращити.
3. ЧПК
Обробка титанового сплаву з ЧПУ в основному відіграє роль формування та обробки. Однією з найбільших проблем під час обробки є втрата інструменту. Оскільки титанові сплави твердіші, їх важче обробляти, ніж інші метали. Під час процесу різання інструмент піддається високій температурі, великій силі різання, великій відстані тертя, великій вібраційній деформації, застряганню інструменту тощо, що призводить до серйозного зносу інструменту. Титанові сплави важко обробляти звичайними інструментами. Необхідно використовувати спеціальні ножі з композитним покриттям або навіть алмазні ножі, щоб добре обробити їх з CBN ножами. Візьмемо, як приклад, футляри для розумних годинників. У середньому один інструмент втрачається на кожні чотири вироблені корпуси годинників, що є величезною ціною.
4. Шліфування та полірування
Шліфування та полірування є необхідними етапами обробки майже всіх матеріалів. Мета полягає в тому, щоб продукт мав точніший розмір і делікатнішу текстуру. Часто необхідно використовувати дрібні полірувальні частинки або витратні матеріали, щоб точно відполірувати кожне місце на поверхні продукту. У той же час спеціальних ефектів також можна досягти за допомогою спеціальних технологічних рішень, таких як глянсове дзеркало, матове покриття тощо.
5. Малювання
Титанову поверхню можна почистити, щоб створити матову текстуру. Цей ефект титанової щітки дуже часто з’являється в продуктах споживчої електроніки. Беручи до уваги делікатний дотик і візуальну красу, його визнають і віддають перевагу більше споживачів.
6. Лазерне гравірування
В основному це включає такі процеси, як лазерне свердління та зварювання.
7. Піскоструминна обробка
Основною метою процесу піскоструминної обробки поверхонь з титанового сплаву залишається функціональність. У тому числі покращення адгезії поверхні металевого титану, продовження терміну служби (видалення поверхневих забруднень тощо) та підвищення гладкості та естетичності поверхні виробу. Це також можна розуміти як обслуговування ефектів інших процесів обробки поверхні.
У новому патенті Apple раніше згадувався титановий сплав і процес піскоструминної обробки. Ефект поверхні титанового сплаву досягається за допомогою нового процесу піскоструминної обробки, який поєднує в собі травлення та анодування. Він усуває шорсткості та витягує есенцію для кращого захисту та зовнішнього вигляду. Відомо, що в новітньому титановому каркасі iPhone 15 Pro від Apple використовується процес піскоструминної обробки.
При обробці поверхні титанових металевих виробів, особливо в галузі прецизійних електронних виробів, кращим методом є комбінування різнорідних металів для створення зовнішнього вигляду. Проблема полягає в тому, що вартість є відносно високою. Причина полягає в тому, що різнорідні металеві композиційні матеріали повинні зберігати власні особливі властивості та характеристики під час масового виробництва, тому вони відносно дорогі. Останній iPhone 15 Master від Apple має новий структурний дизайн, загорнутий у нову вторинну структуру, виготовлену з 100% переробленого алюмінієвого металу з використанням нової термомеханічної обробки та інших процесів. Надвисокий тиск твердотільної дифузії забезпечує високоміцний зв’язок між двома металами. Однак фактичний ефект все ще незадовільний, і технологія обробки поверхні металевого титану потребує подальшого вдосконалення.
