تجزیه و تحلیل مراحل اصلی فرآیند آنودیزاسیون آلیاژ تیتانیوم

I. پیش-تصفیه: هدف اصلی فرآیند کلیدی پیش-برای اطمینان از چسبندگی لایه پوشش، حذف کامل لکه‌های روغن، پوسته‌های اکسید و ناخالصی‌ها از سطح آلیاژ تیتانیوم است و از سطح پایه تمیز و یکنواخت برای تشکیل فیلم بعدی اطمینان حاصل می‌کند. این مرحله شامل سه مرحله کلیدی است: چربی زدایی، اسید شویی و شستشو با آب. کیفیت پیش تیمار مستقیماً بر چگالی و چسبندگی لایه اکسید تأثیر می‌گذارد و بخشی ضروری از فرآیند است. 1. چربی‌زدایی - چربی‌زدایی قلیایی: از محلول مخلوط هیدروکسید سدیم و کربنات سدیم استفاده کنید (غلظت 5% - 10 در {1}درجه {1}%)، بنابراین. این روش برای قطعات کار با لکه های روغنی سبک مناسب است و هزینه کم و کارکرد ساده ای دارد. روغن زدایی اولتراسونیک با حلال آلی: با استفاده از استون یا اتانول به عنوان واسطه، تمیز کردن اولتراسونیک به مدت 5 - 10 دقیقه برای قطعات کار با لکه های روغن سنگین یا ساختارهای پیچیده مناسب است. اثر کاویتاسیون اولتراسونیک می‌تواند به منافذ و شکاف‌ها نفوذ کند و کارایی تمیز کردن را بهبود بخشد. Titanium House گزارش داد که یک شرکت سازنده قطعات هوافضا پارامترهای چربی زدایی اولتراسونیک را بهینه کرده است، و نرخ انطباق تمیز کردن قطعات کار ساختار پیچیده را تا 98٪ افزایش داده است. 2. شستشوی اسیدی - از محلول اسیدی مخلوط اسید فلوریدوریک و اسید نیتریک (نسبت حجمی تقریباً 1:{24}) در دمای اتاق استفاده کنید. اسید هیدروفلوریک می تواند به سرعت پوسته های اکسید روی سطح را حل کند، در حالی که اسید نیتریک از خوردگی بیش از حد پایه توسط محلول اسید جلوگیری می کند تا زمانی که سطح قطعه کار یک درخشش فلزی نقره ای{26} خاکستری یکنواخت را نشان دهد. زمان شستشوی اسیدی باید به شدت کنترل شود تا از افزایش زبری سطح به دلیل{28} خوردگی بیش از حد جلوگیری شود. پایداری فرآیند شستشوی اسید برای یکنواختی لایه فیلم بسیار مهم است. یک تولید کننده تجهیزات شیمیایی با معرفی یک سیستم نظارت بر غلظت آنلاین، میزان نقص شستشوی اسید را به کمتر از 0.5٪ کاهش داد. 3. شستشوی آب - پس از چربی زدایی و شستشوی اسیدی، برای جلوگیری از آلوده شدن الکترولیت بعدی توسط مواد شیمیایی باقیمانده، پس از چربی زدایی و شستشوی اسیدی، با آب لوله کشی و آب دیونیزه شده به طور متوالی شستشو دهید. شستشوی ناکافی با آب ممکن است منجر به تشکیل لایه ناهموار یا نقص لایه فیلم شود. ما راندمان شستشوی آب را با استفاده از فناوری شستشوی جریان چند مرحله‌ای-شست‌شوی چند مرحله‌ای بهبود بخشیده‌ایم و در عین حال کاهش مصرف آب، راندمان را تا 30 درصد افزایش داده‌ایم.

II. اکسیداسیون آندی: فرآیند پوشش هسته اکسیداسیون آندی با تنظیم ترکیب الکترولیت و پارامترهای فرآیند، کنترل دقیقی بر ضخامت، رنگ و عملکرد لایه پوشش می‌دهد. این مرحله از سه بخش بست و اتصال مدار، انتخاب الکترولیت و کنترل پارامتر فرآیند تشکیل شده است. کنترل تصفیه شده فرآیند اکسیداسیون آندی کلید افزایش عملکرد لایه پوشش است{3}} بستن و اتصال مدار: قطعه کار آلیاژ تیتانیوم تمیز شده به عنوان آند استفاده می شود و صفحات فولادی ضد زنگ یا صفحات گرافیت (با سطح کاتد معمولاً 1.5 تا 2 برابر کاتد انتخاب می شوند). دو الکترود به صورت موازی با فاصله 10 تا 30 سانتی متر قرار می گیرند. یک روش بستن معقول، توزیع یکنواخت جریان را تضمین می کند و از گرمای بیش از حد موضعی یا پوشش ناهموار جلوگیری می کند. یک سازنده قطعات خودرو طراحی بست گیره را بهینه کرد و یکنواختی چگالی جریان را برای قطعات کار بزرگ به بیش از 95% افزایش داد. 2. انتخاب الکترولیت: بر اساس الزامات کاربرد، نوع الکترولیت را انتخاب کنید: نوع اسید سولفوریک: 10% تا 20% اسید سولفوریک که محلول آب اسید سولفوریک بدون شفافیت یا شفافیت{15} مناسب است. اجزای مقاوم در برابر خوردگی{16}}و عایق. نوع اسید اگزالیک: محلول آب اسید اگزالیک 2 تا 5 درصد که می تواند رنگ لایه پوشش (زرد طلایی → آبی → سبز → بنفش) را از طریق تنظیم ولتاژ تغییر دهد، مناسب برای اجزای تزئینی یا هوافضا. نوع اسید فسفریک{21}کروم: لایه پوشش دارای مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی است و برای محیط های سخت مانند صنایع دریایی و شیمیایی مناسب است. تنظیمات جزئی در ترکیب الکترولیت می تواند به طور قابل توجهی بر عملکرد لایه پوشش تأثیر بگذارد. برای مثال، یک تولیدکننده تجهیزات اقیانوس، زمان مقاومت در برابر خوردگی لایه پوشش را با اضافه کردن مقادیر کمی از عناصر خاکی کمیاب به الکترولیت فسفریک-اسید کروم{26}} کنترل پارامتر فرآیند: ولتاژ: قابل تنظیم از 5 تا 100 ولت، به بیش از 2000 ساعت افزایش داد. ولتاژ پایین (مانند 10 تا 20 ولت) برای پوشش لایه نازک{32} مناسب است، در حالی که ولتاژ بالا (مانند 60 تا 100 ولت) می تواند ضخامت لایه پوشش را افزایش دهد اما نیاز به جلوگیری از فرسایش دارد. دما: 10 تا 35 درجه دمای بیش از حد باعث تسریع انحلال لایه پوشش می شود، در حالی که دمای بسیار پایین باعث کاهش سرعت پوشش و پوشش ناهموار می شود. زمان: 10 تا 60 دقیقه زمان بیش از حد ممکن است باعث ترک خوردگی لایه پوشش شود و رشد ضخامت تمایل به اشباع شدن دارد. چگالی جریان: 0.5 تا 2A/dm². چگالی جریان بیش از حد ممکن است باعث گرمای بیش از حد موضعی و فرسایش شود و برای جلوگیری از فرسایش، لازم است کنترل دما را به طور همزمان تنظیم کنید. در الکترولیت اسید اگزالیک، افزایش چگالی جریان از 1A/dm² به 1.5A/dm² می‌تواند نرخ رشد لایه پوشش را تا 40 درصد افزایش دهد، اما برای جلوگیری از فرسایش، لازم است همزمان کنترل دما را بهینه کرد.