Titano varžtų poliravimas yra svarbus po{0}}apdorojimo procesas, kuriuo siekiama pagerinti jų paviršiaus apdailą, estetiką, atsparumą korozijai ir nuovargio savybes. Dėl didelio stiprumo, gero atsparumo korozijai, prasto šilumos laidumo ir didelio cheminio aktyvumo titano lydinio savybių jo poliravimo procesas yra sudėtingesnis nei įprastų plieninių varžtų, todėl norint išvengti materialinės žalos, reikia tiksliai valdyti. Toliau pateikiami pagrindiniai titaninių varžtų poliravimo būdai ir išsamus jų aprašymas.
1. MechaninisPšlifavimasProcess
Visų pirma, mechaninis poliravimas yra pats paprasčiausias ir plačiausiai naudojamas būdas. Šis metodas pašalina mikroskopinius varžto paviršiaus iškilimus dėl fizinės trinties, palaipsniui įgaunant lygų veidrodinį paviršių. Titaniniams varžtams paprastai taikomas laipsniškas procesas – nuo stambaus iki smulkaus. Grubus šlifavimas pradiniame etape gali būti atliekamas naudojant juostas arba šlifavimo diskus, kad būtų pašalintos apdirbimo drožlės ir didesni įbrėžimai. Vėliau jis pereina prie smulkaus šlifavimo etapo, dažnai naudojant šlifavimo popierių arba šlifavimo akmenis rankiniam ar mechaniniam šlifavimui. Didelės apimties gamyboje efektyvus pasirinkimas yra poliravimas voleliu, kai sraigtas įkišamas į būgną su šlifavimo terpe (pvz., keraminiu trikampiu, didelio aliuminio oksido porceliano rutuliu) ir poliravimo skysčiu, o sraigtas ir terpė sukuria atsitiktinę ir vienodą trintį sukantis būgnui, kad būtų pasiektas ryškumo pašalinimo ir išankstinio pašalinimo efektas. Vibracinio poliravimo principas yra panašus, naudojant vibracinį variklį terpės ir ruošinio spiralinis judėjimas konteineryje, jo apdorojimo efektyvumas yra didelis, varžto pažeidimas yra mažas, ypač tinka tikslioms dalims. Norint pasiekti aukštesnę apdailą, paskutiniame mechaninio poliravimo etape ratų poliravimas atliekamas naudojant audinį arba nailoninį ratuką, pritvirtintą prie smulkios deimantinės pastos arba aliuminio oksido poliravimo, o varžto paviršius galiausiai nupoliruojamas dideliu greičiu{8}}sukančiu mėtymo ratuku, kad būtų sukurtas veidrodinis blizgesys. Tačiau atliekant mechaninį poliravimą reikia žinoti, kad per didelis slėgis arba netinkami abrazyvai gali sukelti mikroskopinius įbrėžimus ar „apelsino žieveles“ ant titano lydinio paviršiaus, todėl būtina užkirsti kelią medžiagos savybių pokyčiams, atsirandantiems dėl vietinio perkaitimo.
2. ElektrocheminėPšlifavimasProcess
Antra, elektropoliravimas, kaip nekontaktinė paviršiaus apdorojimo technologija-, turi unikalių pranašumų preciziškai poliruojant titano lydinio varžtus. Principas – kaip anodą naudoti titano lydinio varžtus ir įdėti juos į specifinį elektrolito tirpalą (dažniausiai mišinį, kuriame yra perchloro rūgšties, ledinės acto rūgšties, etanolio ar kitų organinių tirpiklių, kuris yra itin pavojingas eksploatuoti ir reikalaujantis griežtos apsaugos), jungiamas prie nuolatinės srovės. Veikiant elektriniam laukui, srovės tankis mikroskopinėje iškyšoje ant varžto paviršiaus yra didesnis, o metalo jonai pirmiausia ištirps į elektrolitą, o tirpimo greitis mikroskopinėje įduboje yra palyginti lėtas. Reikšmingas elektropoliravimo pranašumas yra tai, kad jis gali apdoroti sudėtingų formų ir sriegių varžtus, vienodai nupoliruojant visą paviršių, be mechaninio įtempimo, nesukeliant naujų įbrėžimų ar įterptų abrazyvų, efektyviai pašalinant paviršiaus įtempimo sluoksnį, susidarantį apdirbant ir pagerinant nuovargio stiprumą. Tačiau šiam metodui keliami itin griežti elektrolito formulės, temperatūros, srovės tankio ir laiko bei kitų parametrų reikalavimai, o dauguma naudojamų elektrolitų pasižymi stipriomis korozinėmis, degių ir sprogstamųjų savybėmis, todėl jį turi naudoti atitinkami darbuotojai profesionaliose vėdinimo ir sprogimui atspariose patalpose.
Be to, cheminį poliravimą galima vertinti kaip supaprastintą elektropoliravimo variantą, kuriam nereikia elektros, tik panardinami titano varžtai į specifinį cheminio poliravimo tirpalą, o paviršius išlyginamas veikiant koroziniam cheminių reagentų poveikiui. Dažniausiai naudojamuose cheminiuose poliravimo skysčiuose dažniausiai yra vandenilio fluorido rūgšties (HF) ir azoto rūgšties (HNO3) mišinys. Vandenilio fluorido rūgštis naudojama titanui ir jo oksidams ištirpinti, o azoto rūgštis veikia kaip oksidatorius, slopindamas korozijos greitį ir padarydamas reakciją kontroliuojamą. Reguliuojant rūgšties koncentraciją, santykį ir temperatūrą, galima kontroliuoti poliravimo greitį ir paviršiaus kokybę. Cheminis poliravimas turi nedideles investicijas į įrangą, gana paprastą veikimą ir vienu metu gali apdoroti daug mažų varžtų, o gamybos efektyvumas yra didelis. Tačiau jo trūkumas yra tas, kad poliravimo vienodumas gali būti ne toks geras kaip elektropoliruojant, o bako skysčių valdymo reikalavimai yra aukšti, o reakcijos procese, kuriam reikalinga gera išmetamųjų dujų apdorojimo sistema, susidarys kenksmingos dujos, tokios kaip azoto oksidai, o poliravimo atliekų šalinimas taip pat susiduria su aplinkos spaudimu.
3. MagnetinisPšlifavimasProcess
Be to, yra keletas pažangių kompozicinių poliravimo metodų arba kaip pagalbinė priemonė tolesniam apdorojimui. Pavyzdžiui, magnetinis poliravimas naudoja magnetinį lauką, kad magnetinė adata suktų ir subraižytų varžto paviršių ir sriegį dideliu greičiu, kad būtų pasiektas smulkus šlifavimas be aklavietės, o tai ypač tinka pašalinti sriegio viduje esančias atplaišas ir pagerinti bendrą apdailą. Nors smėliasrove paprastai nenaudojamas kaip galutinis poliravimo metodas, jį galima naudoti kaip išankstinį apdorojimą, naudojant itin smulkius stiklo rutuliukus arba aliuminio oksido smėlį, kad suspausto oro pavara atsitrenktų į varžto paviršių, sukuriant vienodą matinį satino paviršių ir suteikiant vienodesnį pagrindą vėlesnei elektrolizei ar cheminiam poliravimui.
Atlikus bet kurį iš aukščiau nurodytų pagrindinių poliravimo procesų, dažniausiai taip pat atliekamas valymas ir pasyvavimas. Ypač titano lydiniams jų paviršius labai linkęs susidaryti oksido plėvelei, o ėsdinimo pasyvavimas (pvz., naudojant azoto rūgšties ir fluoro tirpalus) gali pašalinti paviršiuje esančius teršalus, tokius kaip laisvieji geležies jonai, ir paskatinti tankios ir stabilios titano dioksido pasyvavimo plėvelės susidarymą. Ši pasyvinimo plėvelė gali labai padidinti varžtų atsparumą korozijai ir dar labiau pagerinti paviršiaus estetiką, todėl ilgiau išlieka -poliruotas blizgesys.
Apibendrinant galima pasakyti, kad titano lydinio varžtų poliravimas yra kelių{0}}procesų bendras sistemos inžinerijos procesas. Metodo pasirinkimas priklauso nuo varžto paviršiaus apdailos, gamybos efektyvumo, sąnaudų kontrolės ir aplinkosaugos reikalavimų derinio. Mechaninis poliravimas yra labai universalus, elektropoliravimas yra labai tikslus ir be įtempių-, o cheminio poliravimo efektyvumas yra didelis, tačiau aplinkos apsaugos iššūkiai yra dideli. Faktinėje gamyboje dažnai derinami keli metodai, atsižvelgiant į gaminio klasės reikalavimus, pavyzdžiui, mechaninis šlifavimas arba smėliasrove, kad būtų pasiektas pagrindinis lygumas, tada elektropoliravimas, kad būtų galima tiksliai išlyginti, ir galiausiai kruopštus valymas ir pasyvavimas, siekiant užtikrinti, kad titano lydinio varžtai būtų puikios išvaizdos, puikios eksploatacinės savybės ir ilgaamžiškumas.
