Полирането на титаниеви винтове е критичен процес след -обработка, насочен към подобряване на тяхната повърхност, естетика, устойчивост на корозия и свойства на умора. Поради характеристиките на титановата сплав с висока якост, добра устойчивост на корозия, лоша топлопроводимост и висока химическа активност, нейният процес на полиране е по-сложен от този на обикновените стоманени винтове и е необходим фин контрол, за да се избегнат материални щети. Следват основните методи за полиране на титаниеви винтове и техните подробни описания.
1. МеханичниPполиранеPпроцес
На първо място, механичното полиране е най-основният и широко използван метод. Този метод премахва микроскопичните издутини по повърхността на винта чрез физическо триене, като постепенно се получава гладка огледална повърхност. За титаниеви винтове обикновено се следва постепенен процес, от груб към фин. Грубото шлайфане може да се извърши с помощта на ленти или шлифовъчни дискове в началния етап, за да се отстранят неравностите и по-големите драскотини, оставени от машинната обработка. Впоследствие се преминава към етапа на фино шлайфане, като често се използва серия от груба до фина шкурка или шлифовъчни камъни за ръчно или механично шлайфане. За производство с голям-обем ролковото полиране е ефективна опция, при която шнекът се поставя в барабана със шлифовъчната среда (като керамичен триъгълник, порцеланова топка с високо съдържание на алуминий) и полираща течност, а шнекът и носителят произвеждат произволно и равномерно триене чрез въртенето на барабана, така че да се постигне ефектът на премахване на ръбове и предварително изсветляване. Принципът на вибрационно полиране е подобен, чрез вибрационния двигател за производство на спирално движение на средата и детайла в контейнера, неговата ефективност на обработка е висока, повредата на винта е малка, особено подходяща за прецизни части. За постигане на по-високо покритие, в последния етап на механично полиране, полирането на колелото се извършва с помощта на плат или найлоново колело, прикрепено към фина диамантена паста или алуминиев лак, а повърхността на винта накрая се полира с високо-скоростно въртящо се колело за постигане на огледален-блясък. Механичното полиране обаче трябва да има предвид, че прекомерният натиск или неподходящите абразиви могат да причинят микроскопични драскотини или "портокалови кори" по повърхността на титановата сплав и е необходимо да се предотвратят промени в свойствата на материала, причинени от локално прегряване.
2. ЕлектрохимиченPполиранеPпроцес
Второ, електрополирането, като без{0}}технология за безконтактна повърхностна обработка, показва уникални предимства при прецизното полиране на винтове от титаниева сплав. Принципът е да се използват винтове от титанова сплав като анод и да се поставят в специфичен електролитен разтвор (обикновено смес, съдържаща перхлорна киселина, ледена оцетна киселина, етанол или други органични разтворители, което е изключително опасно за работа и изисква стриктна защита), и е свързан към постоянен ток. Под действието на електрическо поле, плътността на тока при микроскопичната издатина на повърхността на винта е по-висока и металните йони ще се разтварят за предпочитане в електролита, докато скоростта на разтваряне в микроскопичната депресия е относително бавна. Значителното предимство на електрополирането е, че може да обработва винтове със сложни форми и резби, постигайки равномерно полиране на цялата повърхност, без механично напрежение, без въвеждане на нови драскотини или вградени абразиви и ефективно премахване на повърхностния слой от деформация, генериран от машинната обработка и подобряване на якостта на умора. Въпреки това, този метод има изключително строги изисквания за формула на електролита, температура, плътност на тока и време и други параметри и повечето от използваните електролити имат силни корозивни, запалими и експлозивни характеристики и трябва да се управляват от съответен персонал при професионална вентилация и -взривобезопасни съоръжения.
Освен това химическото полиране може да се разглежда като опростена версия на електрополирането, което не изисква електричество, само потапя титаниеви винтове в специфичен разтвор за химическо полиране и постига изравняване на повърхността чрез корозивното действие на химическите реагенти. Често използваните химически полиращи течности обикновено съдържат смес от флуороводородна киселина (HF) и азотна киселина (HNO3). Флуороводородната киселина се използва за разтваряне на титан и неговите оксиди, докато азотната киселина действа като окислител, като инхибира скоростта на корозия и прави реакцията контролируема. Чрез регулиране на концентрацията, съотношението и температурата на киселината може да се контролира скоростта на полиране и качеството на повърхността. Химическото полиране включва малка инвестиция в оборудване, сравнително проста операция и може да обработва голям брой малки винтове наведнъж с висока производствена ефективност. Недостатъкът му обаче е, че еднородността на полиране може да не е толкова добра, колкото електрополирането, а изискванията за контрол на течността в резервоара са високи и по време на реакционния процес ще се произвеждат вредни газове като азотни оксиди, което изисква добра система за третиране на отработените газове, а изхвърлянето на отпадъчна течност от полиране също е изправено пред натиск върху околната среда.
3. МагнитниPполиранеPпроцес
Освен това има някои усъвършенствани композитни методи за полиране или като спомагателно средство за последваща обработка. Например, магнитното полиране използва магнитно поле, за да задвижи магнитната игла да се върти и да надраска повърхността на винта и резбата с висока скорост, за да се постигне фино шлайфане без задънени краища, което е особено подходящо за премахване на неравности вътре в резбата и подобряване на цялостното покритие. Въпреки че пясъкоструенето обикновено не се използва като окончателен метод за полиране, то може да се използва като предварителна -обработка, като се използват изключително фини стъклени перли или алуминиев пясък за въздействие върху повърхността на винта под потока на сгъстен въздух, като се получава равномерно матово сатенено покритие и осигурява по-равномерна основа за последваща електролиза или химическо полиране.
След завършване на който и да е от горните основни процеси на полиране обикновено се извършва също почистване и пасивиране. Особено за титаниеви сплави, тяхната повърхност е много склонна към образуване на оксиден филм и пасивирането чрез ецване (като използване на азотна киселина и флуоридни разтвори) може да премахне замърсители като свободни железни йони на повърхността и да насърчи образуването на плътен и стабилен пасивиращ филм от титанов диоксид. Този пасивиращ филм може значително да подобри корозионната устойчивост на винтовете и може допълнително да подобри естетиката на повърхността, което води до по-дълготраен полиран блясък.
За да обобщим, полирането на винтове от титанова сплав е много{0}}процесно инженерство на съвместна система. Изборът на метод зависи от комбинация от покритие на повърхността на винта, производствена ефективност, контрол на разходите и екологични изисквания. Механичното полиране е много гъвкаво, електрополирането е много прецизно и-без стрес, а ефективността на химическото полиране е висока, но предизвикателствата за опазване на околната среда са големи. В действителното производство често се използват няколко метода в комбинация в съответствие с изискванията на продукта, като механично шлайфане или пясъкоструене, за да се получи основна плоскост, след това електрополиране за прецизно нивелиране и накрая цялостно почистване и пасивиране, за да се гарантира, че винтовете от титанова сплав имат отличен външен вид и отлична експлоатационна производителност и дълъг живот.
