Pri vysokých teplotách je titán náchylný reagovať s prvkami prítomnými vo vzduchu, ako je O, H, N, a prvkami v zabudovaných materiáloch, ako sú Si, Al, Mg. Táto reakcia vytvára povrchovú kontaminačnú vrstvu na odliatku, čím sa zhoršujú jeho vlastnosti. To môže mať za následok zvýšenú tvrdosť, zníženú elasticitu a zvýšenú krehkosť.
Vďaka svojej nízkej hustote má titánová kvapalina počas toku nízku zotrvačnosť, čo vedie k zlej tekutosti a nízkej rýchlosti odlievania. Podstatný teplotný rozdiel (asi 300 stupňov) medzi teplotou odlievania a teplotou formy spôsobuje rýchle ochladzovanie počas odlievania. Odliatky z titánu, ktoré sa odlievajú v ochrannom prostredí, majú na svojom povrchu a vo vnútri nevyhnutne chyby, ako sú póry, čo výrazne ovplyvňuje kvalitu odliatku.
V dôsledku toho je povrchová úprava titánových odliatkov v porovnaní s inými zliatinami kritickejšia. Vďaka jedinečným vlastnostiam titánu, ako je nízka tepelná vodivosť, povrchová tvrdosť, nízka elasticita, vysoká viskozita, nízka elektrická vodivosť a náchylnosť k oxidácii, predstavuje povrchová úprava značné výzvy. Bežné metódy povrchovej úpravy nemusia dosiahnuť požadované účinky, čo si vyžaduje špeciálne metódy spracovania a prevádzkové prístupy.
Metódy čistenia
Pieskovanie
Pri titánových odliatkoch sa zvyčajne uprednostňuje hrubé pieskovanie. Tryskací tlak je vo všeobecnosti riadený pod 0,45 MPa. Nadmerný tlak tryskania môže spôsobiť intenzívne iskry, keď častice piesku dopadnú na titánový povrch, čo vedie k zvýšeniu teploty a potenciálnej reakcii s titánovým povrchom, čo vedie k sekundárnemu znečisteniu a ovplyvneniu kvality povrchu.
Umývanie kyselinou
Kyslé umývanie je schopné rýchlo a úplne odstrániť povrchovú reakčnú vrstvu bez zanesenia kontaminácie z iných prvkov na povrch.
Brúsenie a leštenie
Mechanické brúsenie
Vysoká chemická reaktivita titánu, nízka tepelná vodivosť a vysoká viskozita vedú k nízkej účinnosti brúsenia a rezania počas mechanického brúsenia. Bežné brúsivá sú nevhodné na brúsenie a leštenie titánu. Najlepšie je použiť vysoko tepelne vodivé superabrazíva, ako je diamant. Rýchlosť leštiacej linky sa vo všeobecnosti pohybuje od 900 do 1800 m/min, aby sa predišlo popáleninám pri brúsení a mikrotrhlinám na titánových povrchoch.
Ultrazvukové brúsenie
Ultrazvukové vibrácie spôsobujú relatívne
pohyb medzi brúsnymi zrnami a povrchom
leštené alebo brúsené, čo uľahčuje brúsenie a
proces leštenia.
Elektrochemické mechanické mletie zlúčenín
Táto metóda využíva vodivé brúsivá spolu s elektrolytom a aplikáciou napätia medzi brúsivo a povrch. Kombinovaným mechanickým a elektrochemickým pôsobením znižuje drsnosť povrchu a zvyšuje lesk povrchu.
Brúsenie sudov
Využíva odstredivú silu generovanú rotáciou a otáčaním brúsneho valca, čo umožňuje trenie medzi obsahom valca a abrazívami na zníženie drsnosti povrchu. Táto metóda je automatizovaná a efektívna, ale znižuje iba drsnosť povrchu a nezlepšuje lesk povrchu.
Chemické leštenie
Dosahuje vyrovnanie a leštenie prostredníctvom oxidačno-redukčných reakcií kovov v chemickom prostredí. Chemické leštenie nezávisí od tvrdosti kovu, leštenej plochy alebo štrukturálneho tvaru. Nevyžaduje zložité vybavenie a jeho obsluha je jednoduchá.
