Η διαδικασία αμμοβολής υλικών τιτανίου και κραμάτων τιτανίου είναι μια σημαντική τεχνολογία επιφανειακής επεξεργασίας, σκοπός της οποίας είναι να αφαιρέσει το στρώμα οξειδίου και τους ρύπους στην επιφάνεια, να βελτιώσει την επιφανειακή τραχύτητα του υποστρώματος, να ενισχύσει την πρόσφυση της επίστρωσης. ή να δώσει στην επιφάνεια συγκεκριμένες φυσικοχημικές ιδιότητες, να βελτιώσει τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού και άλλες πτυχές.
Η αμμοβολή είναι η χρήση πεπιεσμένου αέρα ή ροής νερού θα είναι λειαντικό ψεκασμό υψηλής ταχύτητας στην επιφάνεια του κράματος τιτανίου, προκειμένου να αφαιρεθεί η επιφάνεια του στρώματος οξειδίου, η βρωμιά και οι ακαθαρσίες, έτσι ώστε να βελτιωθεί η τραχύτητα και η πρόσφυση της επιφάνειας. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως στην επιφανειακή επεξεργασία χύτευσης και σφυρηλάτησης τιτανίου για να εξασφαλιστεί το αποτέλεσμα πρόσφυσης της επακόλουθης επεξεργασίας ή επικάλυψης.
Η αμμοβολή δεν χρησιμοποιείται μόνο για τον καθαρισμό και την τραχύτητα της επιφάνειας, αλλά και για τη βελτίωση της μικροδομής του υλικού προσαρμόζοντας τις παραμέτρους. Για παράδειγμα, το μέγεθος των κόκκων των κραμάτων τιτανίου μπορεί να μειωθεί σε περίπου 44 νανόμετρα με ανατινάξεις με διάμετρο από 0.5 έως 2 χιλιοστά, γεγονός που ενισχύει την ανοχή τους στην κόπωση και την αντοχή τους σε ρωγμές λόγω καταπόνησης. Επιπλέον, η τεχνολογία υγρής ανατίναξης σε συνδυασμό με κραδασμούς υπερήχων μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής της βολής και να αυξήσει την τοπική αντοχή διαρροής ενώ μειώνει την τραχύτητα της επιφάνειας.
Το shot peening έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στα ιατρικά εμφυτεύματα, την αεροδιαστημική και άλλους τομείς. Για παράδειγμα, η αμμοβολή σε επιφάνειες εμφυτευμάτων μπορεί να αυξήσει την επιφάνεια, να προωθήσει την προσκόλληση και τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων και να βελτιώσει την οστεοενσωμάτωση. Στην ενσωματωμένη χύτευση σύνθετων υλικών και κραμάτων τιτανίου, η αμμοβολή μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αντοχή στη διάτμηση, η οποία ευνοεί τη σύνδεση μεταξύ σύνθετων υλικών και κραμάτων τιτανίου.
Διαδικασία αμμοβολής
1. Διαδικασία ξηρής αμμοβολής: - Η ξηρή αμμοβολή είναι η πιο συνηθισμένη διαδικασία αμμοβολής, η οποία χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέρα ως δύναμη για να ανατινάξει λειαντικά υλικά (όπως χαλαζιακή άμμο, άμμο διαμαντιού, σιδερένια άμμο κ.λπ.) στην επιφάνεια του τεμαχίου προς κατεργασία ο σκοπός του καθαρισμού, της αφαίρεσης γρεζιών, της αύξησης της τραχύτητας της επιφάνειας κ.λπ. Ανάλογα με τα διαφορετικά μέρη, επιλέγονται διαφορετικοί κόκκοι για να καλύψουν τις διαφορετικές ανάγκες του τεμαχίου εργασίας. - Ανάλογα με τα διαφορετικά μέρη, επιλέξτε λειαντικά διαφορετικού μεγέθους σωματιδίων και πίεση πεπιεσμένου αέρα. Για παράδειγμα, μεγαλύτερα χαλύβδινα μέρη πάχους άνω των 3 mm μπορούν να χρησιμοποιούν 2.5-.5 mm χαλαζιακή άμμο και 0.3~0.5 MPa πίεση πεπιεσμένου αέρα.
2. Διαδικασία υγρής ανατίναξης: - Η υγρή ανατίναξη είναι παρόμοια με την ξηρή ανατίναξη, αλλά προστίθεται νερό στο λειαντικό για να σχηματιστεί ένας πολτός που μειώνει τη μόλυνση από σκόνη και μειώνει τη θερμοκρασία επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας. Η υγρή αμμοβολή χρησιμοποιείται συχνά σε περιπτώσεις που απαιτούν υψηλό επίπεδο περιβαλλοντικής καθαριότητας.
3. Σφαιριστήριο: - Το τρύπημα είναι παρόμοιο με την αμμοβολή, αλλά χρησιμοποιεί ένα σφαιρικό λειαντικό (όπως ατσάλι ή γυαλί) αντί για λειαντικό με άμμο. Η αμμοβολή μπορεί να προκαλέσει θλιπτική τάση, να βελτιώσει την αντοχή σε κόπωση των εξαρτημάτων και την αντίσταση στη διάβρωση λόγω καταπόνησης, που χρησιμοποιούνται συνήθως στην επιφανειακή επεξεργασία εξαρτημάτων ακριβείας.
4. Ανατίναξη με σιφόνι: - Η ανατίναξη με σιφόνι χρησιμοποιεί έναν σωλήνα σιφονιού για να τραβήξει το λειαντικό στο ρεύμα αέρα και χρησιμοποιείται για την προετοιμασία της επιφάνειας μικρών, πολύπλοκων τμημάτων.
5. Ανατινάξεις με πίεση: - Η ανατίναξη υπό πίεση χρησιμοποιεί δοχείο υπό πίεση για να ωθήσει προς τα έξω το λειαντικό υλικό με υψηλή ταχύτητα και είναι κατάλληλη για επιφανειακή επεξεργασία μεγάλων επιφανειών, με υψηλή απόδοση, αλλά και με υψηλότερες απαιτήσεις σε εξοπλισμό.
6. Υγρή ανατίναξη: - Η υγρή ανατίναξη συνδυάζει νερό με λειαντικό υλικό για μείωση της σκόνης και καθαρισμό της επιφάνειας και είναι κατάλληλη για εφαρμογές όπου απαιτείται περιβαλλοντική καθαριότητα.
7. Ανατίναξη με χάντρες: - Η αμμοβολή με χάντρες χρησιμοποιεί γυάλινες χάντρες για να καθαρίσει απαλά και να γυαλίσει επιφάνειες και είναι κατάλληλη για λεπτές επιφάνειες όπως κοσμήματα και όργανα ακριβείας.
8. Ανατινάξεις ξηρού πάγου: - Ο καθαρισμός με σφαιρίδια ξηρού πάγου δεν αφήνει υπολείμματα και είναι κατάλληλος για εφαρμογές που απαιτούν καθαρισμό χωρίς υπολείμματα, όπως εξοπλισμός επεξεργασίας τροφίμων. Η επιλογή της διαδικασίας ανατίναξης εξαρτάται από τον τύπο του προς επεξεργασία υλικού, την κατάσταση της επιφάνειας, τον σκοπό της διαδικασίας και τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Κάθε διαδικασία ανατίναξης έχει τα δικά της μοναδικά σενάρια εφαρμογής και πλεονεκτήματα και η σωστή επιλογή της διαδικασίας ανατίναξης μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα και την ποιότητα της επιφανειακής επεξεργασίας.
