I. Pred-obdelava: Glavni cilj ključnega postopka pred-obdelave za zagotavljanje oprijema sloja prevleke je temeljito odstraniti oljne madeže, oksidne luske in nečistoče s površine titanove zlitine, kar zagotavlja čisto in enakomerno osnovno površino za kasnejše nastajanje filma. Ta stopnja vključuje tri ključne korake: razmaščevanje, pranje s kislino in pranje z vodo. Kakovost pred-obdelave neposredno vpliva na gostoto in oprijem oksidnega filma in je nepogrešljiv del postopka. 1. Razmaščevanje - Alkalno razmaščevanje: Uporabite mešano raztopino natrijevega hidroksida in natrijevega karbonata (koncentracija 5 % - 10%), namakanje pri 50 - 80 stopinjah 10 - 20 minut. Ta metoda je primerna za obdelovance z lahkimi oljnimi madeži in ima nizke stroške ter preprosto uporabo. Ultrazvočno razmaščevanje z organskim topilom: z uporabo acetona ali etanola kot medija je ultrazvočno čiščenje 5 - 10 minut primerno za obdelovance z močnimi oljnimi madeži ali zapletene strukture. Učinek kavitacije ultrazvoka lahko prodre skozi mikro-pore in razpoke, kar izboljša učinkovitost čiščenja. Titanium House je poročal, da je podjetje za letalske in vesoljske komponente optimiziralo parametre ultrazvočnega razmaščevanja in povečalo stopnjo skladnosti čiščenja obdelovancev s kompleksno strukturo na 98 %. 2. Kislo pranje - Uporabite mešano kislinsko raztopino fluorovodikove kisline in dušikove kisline (volumensko razmerje približno 1:3 - 1:5) pri sobni temperaturi 1 - 5 minut. Fluorovodikova kislina lahko hitro raztopi oksidne luske na površini, medtem ko dušikova kislina zavira čezmerno korozijo baze s kislinsko raztopino, dokler površina obdelovanca ne dobi enakomernega srebrno-sivega kovinskega leska. Čas pranja s kislino mora biti strogo nadzorovan, da se prepreči povečana hrapavost površine zaradi prekomerne -korozije. Stabilnost postopka pranja s kislino je ključnega pomena za enakomernost sloja filma. Proizvajalec kemične opreme je zmanjšal stopnjo napak pri pranju s kislino pod 0,5 % z uvedbo spletnega sistema za spremljanje koncentracije. 3. Pranje z vodo - Po razmaščevanju in pranju s kislino zaporedoma sperite z vodo iz pipe in deionizirano vodo, da preprečite kontaminacijo naslednjega elektrolita z ostanki kemikalij. Neustrezno pranje z vodo lahko povzroči neenakomerno tvorbo filma ali poškodbe sloja filma. Izboljšali smo učinkovitost izpiranja z vodo s sprejetjem več-tehnologije izpiranja z več-proti-pretokom, s čimer smo povečali učinkovitost za 30 % in hkrati zmanjšali porabo vode.
II. Anodna oksidacija: Postopek prevleke jedra z anodno oksidacijo doseže natančen nadzor nad debelino, barvo in zmogljivostjo prevlečne plasti z uravnavanjem sestave elektrolita in procesnih parametrov. Ta stopnja je sestavljena iz treh delov: vpenjanje in povezovanje vezja, izbira elektrolita in nadzor procesnih parametrov. Izpopolnjen nadzor procesa anodne oksidacije je ključnega pomena za izboljšanje učinkovitosti prevlečne plasti. 1. Vpenjanje in povezava tokokroga: Očiščen obdelovanec iz titanove zlitine se uporablja kot anoda, plošče iz nerjavnega jekla ali grafitne plošče (s katodno površino, ki je običajno 1,5- do 2-krat večja od površine anode) so izbrane kot katoda. Dve elektrodi sta nameščeni vzporedno z razmikom od 10 do 30 centimetrov. Razumen način vpenjanja zagotavlja enakomerno porazdelitev toka in preprečuje lokalno pregrevanje ali neenakomeren premaz. Proizvajalec avtomobilskih komponent je optimiziral zasnovo vpenjalne naprave in povečal enakomernost gostote toka za velike obdelovance na več kot 95 %. 2. Izbira elektrolita: Glede na zahteve uporabe izberite vrsto elektrolita: Vrsta žveplove kisline: 10 % do 20 % vodna raztopina žveplove kisline, ki tvori hitro-prevlečno plast brez barve ali prosojnosti, primerno za proti koroziji-odporne in izolacijske komponente. Vrsta oksalne kisline: 2 % do 5 % vodna raztopina oksalne kisline, ki lahko spremeni barvo prevlečne plasti (zlato rumena → modra → zelena → vijolična) z regulacijo napetosti, primerna za dekorativne ali vesoljske komponente. Vrsta fosfor-kromove kisline: prevlečna plast ima odlično odpornost proti koroziji in je primerna za težka okolja, kot sta pomorska in kemična industrija. Manjše prilagoditve sestave elektrolita lahko bistveno vplivajo na delovanje prevlečne plasti. Proizvajalec oceanske opreme je na primer podaljšal čas odpornosti sloja prevleke proti koroziji s solnim pršenjem na več kot 2000 ur z dodajanjem sledi redkih zemeljskih elementov v elektrolit fosforne -kromove kisline. 3.. Nadzor parametrov postopka: Napetost: nastavljiva od 5 do 100 V. Nizka napetost (kot je 10 do 20 V) je primerna za tanko{32}}nanos, medtem ko lahko visoka napetost (kot je 60 do 100 V) poveča debelino sloja premaza, vendar zahteva preprečevanje ablacije. Temperatura: 10 do 35 stopinj. Previsoka temperatura bo pospešila raztapljanje sloja premaza, medtem ko bo prenizka temperatura povzročila počasno nanašanje in neenakomeren premaz. Čas: 10 do 60 minut. Predolg čas bo verjetno povzročil, da bo prevlečna plast počila, rast debeline pa bo nagnjena k nasičenju. Gostota toka: 0,5 do 2A/dm². Prekomerna gostota toka bo verjetno povzročila lokalno pregrevanje in ablacijo, zato je treba hkrati prilagoditi nadzor temperature, da se izognete ablaciji. V elektrolitu z oksalno kislino lahko povečanje gostote toka z 1 A/dm² na 1,5 A/dm² poveča stopnjo rasti prevlečne plasti za 40 %, vendar je treba hkrati optimizirati nadzor temperature, da se izognemo ablaciji.
III. Naknadna-obdelava: izboljšanje učinkovitosti filmske plasti Postopek naknadne-obdelave za izboljšanje učinkovitosti filmske plasti vključuje zapolnjevanje por oksidne folije za izboljšanje odpornosti proti koroziji in odpornosti proti obrabi ter prepreči razbarvanje filmske plasti. Ta stopnja je sestavljena iz treh korakov: pranje z vodo, obdelava tesnjenja in sušenje. Naknadna-obdelava je zadnja ovira za izboljšanje praktične učinkovitosti sloja filma. 1. Po končanem procesu oksidacije takoj sperite površino obdelovanca z deionizirano vodo, da odstranite vse ostanke elektrolita in preprečite, da bi povzročil korozijo sloja filma. 2. Obdelava tesnjenja: potopitev obdelovanca v 90-100-stopinjsko deionizirano vodo za 10-20 minut, da izkoristite reakcijo hidracije za zapolnitev por. Ta metoda je enostavna za uporabo in ima nizke stroške. Tesnjenje s solno raztopino: uporaba tesnilne raztopine, ki vsebuje nikljevo ali kobaltovo sol, lahko dodatno izboljša učinek tesnjenja in je primerna za komponente z visokimi zahtevami glede odpornosti proti koroziji. Proizvajalec elektronskih komponent je s primerjalnimi poskusi odkril, da lahko obdelava s tesnjenjem s solno raztopino zmanjša kontaktni kot sloja filma pod 15 stopinj, kar znatno izboljša hidrofilnost in izpolnjuje posebne zahteve glede uporabe. 3. Sušenje: zaprti obdelovanec postavite v pečico pri 60-80 stopinjah za sušenje za 10-15 minut ali pustite, da se posuši naravno pri sobni temperaturi. Preprečiti je treba preostalo vlago, ki povzroči, da filmska plast porumeni, in preprečiti, da bi visoke temperature povzročile napetostno razpokanje filmske plasti. Proizvajalec natančnih instrumentov je zmanjšal stopnjo pokanja filmske plasti pod 0,1 % s sprejetjem postopka sušenja z nizkim temperaturnim gradientom. Zaključek: postopek eloksiranja titanove zlitine lahko znatno izboljša površinsko učinkovitost materiala s sistematično predobdelavo, natančnim nadzorom eloksiranja in znanstveno naknadno obdelavo, s čimer izpolnjuje zahteve uporabe na različnih področjih. V dejanski proizvodnji je treba procesne parametre optimizirati glede na material, obliko in okolje uporabe obdelovanca, da se zagotovi stabilna in zanesljiva kakovost filmske plasti. Z napredkom znanosti o materialih in elektrokemijske tehnologije se bo postopek eloksiranja titanovih zlitin razvil v smeri višje natančnosti, nižjih stroškov in prijaznejšega do okolja, kar bo zagotovilo močnejšo tehnično podporo za vrhunsko proizvodno področje.