Polering af titanskruer er en kritisk efter-behandlingsproces, der sigter mod at forbedre deres overfladefinish, æstetik, korrosionsbestandighed og træthedsegenskaber. På grund af egenskaberne af titanlegering med høj styrke, god korrosionsbestandighed, dårlig termisk ledningsevne og høj kemisk aktivitet, er dens poleringsproces mere kompleks end den for almindelige stålskruer, og fin kontrol er påkrævet for at undgå materielle skader. Følgende er de vigtigste poleringsmetoder for titaniumskruer og deres detaljerede beskrivelser.
1. MekaniskPolishingProcess
Først og fremmest er mekanisk polering den mest basale og udbredte metode. Denne metode fjerner de mikroskopiske buler på skruens overflade gennem fysisk friktion, hvorved der gradvist opnås en glat spejloverflade. For titaniumskruer følges typisk en gradvis proces, fra grov til fin. Grov slibning kan udføres ved hjælp af bånd eller slibeskiver i den indledende fase for at fjerne grater og større ridser efterladt af bearbejdning. Efterfølgende går den videre til finslibningsstadiet, ofte ved at bruge en række groft til fint sandpapir eller slibesten til manuel eller mekanisk slibning. Til høj-volumenproduktion er rullepolering en effektiv mulighed, hvor skruen sættes ind i tromlen med slibemediet (såsom keramisk trekant, porcelænskugle med høj aluminiumoxid) og polervæske, og skruen og mediet producerer tilfældig og ensartet friktion gennem tromlens rotation, for at opnå effekten af afgratning og indledende afgratning. Princippet om vibrationspolering er ens, gennem vibrationsmotoren for at producere spiralbevægelse af mediet og emnet i beholderen, dens forarbejdningseffektivitet er høj, skaden på skruen er lille, især velegnet til præcisionsdele. For at opnå en højere finish, i sidste fase af mekanisk polering, udføres hjulpolering ved hjælp af et stof- eller nylonhjul fastgjort til en fin diamantpasta eller aluminiumoxidpolering, og skrueoverfladen poleres til sidst med et-højhastighedsroterende kastehjul for at opnå en spejllignende glans. Mekanisk polering skal dog være opmærksom på, at for højt tryk eller ukorrekte slibemidler kan forårsage mikroskopiske ridser eller "appelsinskal" på overfladen af titanlegeringen, og det er nødvendigt at forhindre ændringer i materialeegenskaber forårsaget af lokal overophedning.
2. ElektrokemiskPolishingProcess
For det andet viser elektropolering, som en ikke-kontakt overfladebehandlingsteknologi, unikke fordele ved præcisionspolering af titanlegeringsskruer. Princippet er at bruge titanlegeringsskruer som anode og placere dem i en specifik elektrolytopløsning (normalt en blanding indeholdende perchlorsyre, iseddikesyre, ethanol eller andre organiske opløsningsmidler, som er ekstremt farlige at betjene og kræver streng beskyttelse), og er forbundet til jævnstrøm. Under påvirkning af elektrisk felt er strømtætheden ved det mikroskopiske fremspring på skruens overflade højere, og metalionerne vil fortrinsvis opløses i elektrolytten, mens opløsningshastigheden i den mikroskopiske depression er relativt langsom. Den væsentlige fordel ved elektropolering er, at den kan håndtere skruer med komplekse former og gevind, opnå ensartet polering af hele overfladen, uden mekanisk belastning, uden at indføre nye ridser eller indlejrede slibemidler, og effektivt fjerne overfladebelastningslaget, der er genereret ved bearbejdning og forbedre udmattelsesstyrken. Denne metode har dog ekstremt strenge krav til elektrolytformel, temperatur, strømtæthed og tid og andre parametre, og de fleste af de anvendte elektrolytter har stærke ætsende, brandfarlige og eksplosive egenskaber og skal betjenes af relevant personale under professionelle ventilations- og-eksplosionssikre faciliteter.
Ydermere kan kemisk polering betragtes som en forenklet udgave af elektropolering, som ikke kræver elektricitet, kun dypper titaniumskruer i en specifik kemisk poleringsopløsning og opnår overfladeudjævning gennem den ætsende virkning af kemiske reagenser. Almindelig anvendte kemiske polervæsker indeholder normalt en blanding af flussyre (HF) og salpetersyre (HNO3). Flussyre bruges til at opløse titanium og dets oxider, mens salpetersyre fungerer som et oxidationsmiddel, der hæmmer korrosionshastigheden og gør reaktionen kontrollerbar. Ved at justere syrens koncentration, forhold og temperatur kan poleringshastigheden og overfladekvaliteten kontrolleres. Kemisk polering har en lille udstyrsinvestering, relativt enkel betjening og kan behandle et stort antal små skruer på én gang med høj produktionseffektivitet. Dens ulempe er imidlertid, at poleringsensartetheden måske ikke er så god som elektropolering, og kravene til tankvæskestyring er høje, og skadelige gasser som nitrogenoxider vil blive produceret under reaktionsprocessen, hvilket kræver et godt udstødningsgasbehandlingssystem, og bortskaffelsen af poleringsaffaldsvæske er også udsat for miljømæssigt pres.
3. MagnetiskPolishingProcess
Derudover er der nogle avancerede kompositpoleringsmetoder eller som et hjælpemiddel til efterfølgende bearbejdning. For eksempel bruger magnetisk polering et magnetfelt til at drive magnetnålen til at rotere og ridse skrueoverfladen og gevindet med høj hastighed for at opnå finslibning uden blindgyder, hvilket er særligt velegnet til at fjerne grater inde i gevindet og forbedre den samlede finish. Selvom sandblæsning normalt ikke bruges som en afsluttende poleringsmetode, kan den bruges som en for-behandling ved at bruge ekstremt fine glasperler eller aluminiumoxidsand til at støde på skruens overflade under trykluftdrevet, hvilket giver en ensartet mat satinfinish og giver en mere ensartet base for efterfølgende elektrolyse eller kemisk polering.
Efter at have gennemført en af de ovennævnte større poleringsprocesser udføres der normalt også rengøring og passivering. Især for titanlegeringer er deres overflade meget tilbøjelig til at danne en oxidfilm, og bejdsningspassivering (såsom brug af salpetersyre og fluoropløsninger) kan fjerne forurenende stoffer som frie jernioner på overfladen og fremme dannelsen af en tæt og stabil titandioxidpassiveringsfilm. Denne passiveringsfilm kan i høj grad forbedre skruernes korrosionsbestandighed og kan yderligere forbedre overfladeæstetikken, hvilket resulterer i en længerevarende poleret glans.
For at opsummere er polering af titanlegeringsskruer en fler-processamarbejdende systemteknik. Valget af metode afhænger af en kombination af skrueoverfladefinish, produktionseffektivitet, omkostningskontrol og miljøkrav. Mekanisk polering er meget alsidig, elektropolering er meget nøjagtig og-fri, og kemisk poleringseffektivitet er høj, men miljøbeskyttelsesudfordringerne er store. I den faktiske produktion bruges flere metoder ofte i kombination i henhold til kravene til produktkvaliteten, såsom mekanisk slibning eller sandblæsning for at opnå grundlæggende fladhed, derefter elektropolering for præcis nivellering og til sidst grundig rengøring og passiveringsbehandling for at sikre, at titanlegeringsskruer har fremragende udseende og fremragende serviceydelse og lang levetid.
