Beth sy'n Rhaid i Gorchudd ei Wneud ar Titaniwm
Mae titaniwm yn gwrthsefyll cyrydiad trwy ffilm ocsid goddefol, ond mae'r un ffilm yn gwneud y metel yn dueddol o garlamu ac i wisgo gludiog, ac nid yw'n amddiffyn rhag ocsidiad tymheredd uchel. Mae haenau peirianneg yn cael eu cymhwyso am dri rheswm: i leihau ffrithiant a gwisgo, i ymestyn tymheredd y gwasanaeth y tu hwnt i tua 500 gradd lle mae twf ocsid yn dod yn gyflym, ac i ddarparu rhwystr mewn amgylcheddau clorid neu asid lle mae'r ffilm naturiol dan straen.
Mae pwysau a chryfder yn cael eu cadw oherwydd mai dim ond ychydig o ficrometrau i ychydig gannoedd o ficrometrau o drwch yw'r cotio, felly nid yw rhan titaniwm a ddisodlwyd gan ran titaniwm wedi'i orchuddio yn ildio'r fantais màs o 40% y mae'n ei dal dros ddur.
Paratoi Arwyneb Cyn Unrhyw Gorchudd
Penderfynir adlyniad ar ditaniwm cyn cau'r siambr cotio. Mae haenau arwyneb wedi'u cyfoethogi gan raddfa ac ocsigen yn cael eu tynnu trwy ffrwydro, peiriannu neu biclo, gan ddilyn arfer fel ASTM B600 ar gyfer diraddio a glanhau titaniwm. Yna caiff yr arwyneb ei ddiseimio, ei actifadu a'i gadw'n rhydd o halogiad haearn o frwshys dur, raciau neu offer, oherwydd bod haearn wedi'i fewnosod yn ffurfio celloedd galfanig sy'n tanseilio'r haen mewn gwasanaeth.
Ar gyfer cydrannau meddygol a mewnblaniad, mae paratoi a glanhau yn dilyn ASTM F86, sy'n diffinio'r dilyniant goddefol a thrin sy'n ofynnol fel nad yw'r arwyneb yn cael ei ddiraddio ar ôl y driniaeth derfynol. Mae cydrannau'n cael eu sychu a'u trosglwyddo i'r gweithrediad cotio heb olion bysedd, gan fod wyneb halogedig yn cynhyrchu pothelli lleol yn hytrach na haen unffurf.
Teuluoedd Gorchuddio a Lle Mae Pob Un yn Ffitio
| Teulu | Trwch nodweddiadol | Swyddogaeth |
|---|---|---|
| Ocsid anodig | 1 – 30 µm | Gwrthwynebiad gwisgo, codio lliw, rhwystr cyrydiad ysgafn |
| Haenau nitrid PVD | 1 – 5 µm | Arwyneb gwisgo caled ar offer a chaewyr |
| Chwistrellu thermol carbidau ac ocsidau | 50 – 500 µm | Ymwrthedd crafiadau a rhwystr thermol ar rannau mawr |
| Plasma ocsid electrolytig | 5 – 40 µm | Haen ceramig caled ar gyfer cyswllt llwyth uchel |
Rheolir anodio trwy'r electrolyte, dwysedd cyfredol ac amser, a nodir cyflwr yr haen o dan AMS 2488, sy'n diffinio'r mathau cotio a'r profion derbyn yn hytrach nag un trwch sefydlog. Mae haenau nitrid a adneuwyd gan ddyddodiad anwedd corfforol yn cyrraedd microhardnesses yn yr ystod o 2000 i 3200 HV yn dibynnu ar y cyfansoddiad, ac mae haenau carbid wedi'u chwistrellu'n thermol fel arfer yn rhoi 1000 i 1300 HV ar drwch llawer mwy, sy'n addas ar gyfer rhannau y mae'n rhaid iddynt wrthsefyll abrasiad bras yn hytrach na gwisgo llithro mân.
Proses Windows a Rheoli Adlyniad
Mae tymheredd y dyddodiad yn cael ei gadw islaw'r lefel y mae cymeriant ocsigen a nitrogen yn dod yn sylweddol, neu mae'r weithdrefn yn darparu ar gyfer tynnu'r haen yr effeithir arni wedyn.
Mae ansawdd gwactod a glendid targed yn cael eu monitro, oherwydd bod ocsigen gweddilliol yn y siambr yn symud stoichiometreg haen nitrid.
Mae gogwydd swbstrad ac ysgythru ïon cyn dyddodiad yn gwella adlyniad yn fwy dibynadwy na chynyddu trwch cotio.
Mae ymylon miniog a thyllau dall dwfn yn ystumio'r dosbarthiad trwch ac mae'n well eu radiwsio neu eu cuddio cyn eu trin.
Mae cymeriant hydrogen yn cael ei leihau trwy gadw amlygiad asid yn fyr a thrwy osgoi unrhyw gam piclo sy'n cynhyrchu hydrogen rhydd ar ran cryfder uchel.
Meini Prawf Arolygu a Derbyn
Mae trwch haen yn cael ei wirio gan fesurydd cerrynt magnetig neu eddy wedi'i raddnodi ar gwpon wedi'i orchuddio o'r un rhediad, wedi'i gefnogi gan fesuriad trawsdoriad. Mae adlyniad yn cael ei wirio gan blygu, crafu neu ddulliau mewnoliad sy'n briodol i'r haen, a chadarnheir caledwch trwy brofion microhardness ar adran caboledig. Mae perfformiad cyrydiad lle bo angen yn cael ei ddangos gan chwistrell halen niwtral i ISO 9227, ac mae gwiriad gweledol yn cadarnhau cysondeb lliw a gorchudd, yn enwedig ar rannau anodiedig lle mae lliw yn swyddogaeth o drwch haen.
Y camgymeriad ailadroddus yw barnu gorchudd yn ôl ei ymddangosiad yn unig. Gall lliw llachar, unffurf guddio haen sy'n rhy denau i'w hamddiffyn, a gall haen drwchus fod yn fandyllog a datgysylltu dan lwyth. Mae'r ddau gyflwr yn cael eu canfod trwy fesuriad, nid trwy lygaid.
Cwestiynau Cyffredin
C: Pa cotio a ddefnyddir ar gyfer caewyr titaniwm lliw?
A: Haen ocsid anodig ychydig o ficrometrau o drwch, wedi'i chymhwyso fel bod ymyrraeth golau yn cynhyrchu'r lliw. Mae cyflwr yr haen wedi'i nodi o dan AMS 2488.
C: A ellir gorchuddio titaniwm heb golli ei fantais pwysau?
A: Ydw. Mae haenau peirianneg yn amrywio o 1 i 500 micrometr yn dibynnu ar y teulu, felly mae'r cynnydd màs yn fach o'i gymharu â chryfder ac anystwythder y rhan sylfaen.
C: Pam mae tymheredd cotio yn gyfyngedig?
A: Mae titaniwm yn amsugno ocsigen, nitrogen a hydrogen yn ymosodol uwchlaw tua 500 gradd, sy'n britho'r wyneb ac yn gallu lleihau bywyd blinder.
C: Sut mae adlyniad cotio yn cael ei wirio?
A: Trwy blygu, crafu neu brofion mewnoliad ar gwponau wedi'u gorchuddio o'r un swp, gyda chefnogaeth microhardness a mesur trwch haen ar drawstoriad.
C: A yw cotio yn disodli'r ffilm goddefol naturiol?
A: Mae'n ei ategu. Mae'r haen wedi'i beiriannu yn cario'r gwisgo neu ddyletswydd thermol, tra bod y ffilm titaniwm ocsid yn parhau i ddarparu'r rhwystr cyrydiad oddi tano.
