Leštění titanových šroubů je kritický post{0}}proces zpracování, jehož cílem je zlepšit jejich povrchovou úpravu, estetiku, odolnost proti korozi a únavové vlastnosti. Vzhledem k vlastnostem titanové slitiny s vysokou pevností, dobrou odolností proti korozi, špatnou tepelnou vodivostí a vysokou chemickou aktivitou je její proces leštění složitější než u běžných ocelových šroubů a je vyžadována jemná kontrola, aby se zabránilo poškození materiálu. Níže jsou uvedeny hlavní metody leštění titanových šroubů a jejich podrobné popisy.
1. MechanickéPolishingProcess
Za prvé, mechanické leštění je nejzákladnější a nejrozšířenější metoda. Tato metoda odstraňuje mikroskopické vybouleniny na povrchu šroubu fyzickým třením a postupně získává hladký zrcadlový povrch. U titanových šroubů se obvykle postupuje postupně, od hrubého k jemnému. Hrubé broušení lze v počáteční fázi provádět pomocí pásů nebo brusných kotoučů, aby se odstranily otřepy a větší škrábance zanechané obráběním. Následně přechází do fáze jemného broušení, přičemž se často používá řada hrubých až jemných brusných papírů nebo brusných kamenů pro ruční nebo mechanické broušení. Pro velkoobjemovou výrobu je účinnou možností leštění válečkem, kdy se šroub vloží do bubnu s brusným médiem (jako je keramický trojúhelník, porcelánová kulička s vysokým obsahem oxidu hlinitého) a leštící kapalinou a šroub a médium vytvářejí náhodné a rovnoměrné tření rotací bubnu, aby se dosáhlo efektu odstranění otřepů a předběžného zjasnění. Princip vibračního leštění je podobný, prostřednictvím vibračního motoru vytváří spirálový pohyb média a obrobku v nádobě, jeho účinnost zpracování je vysoká, poškození šroubu je malé, zvláště vhodné pro přesné díly. Aby bylo dosaženo vyšší povrchové úpravy, v konečné fázi mechanického leštění se kotouče leští pomocí hadříku nebo nylonového kotouče připevněného k jemné diamantové pastě nebo leštěnce na oxid hlinitý a povrch šroubu se nakonec vyleští vysokorychlostním rotujícím vrhacím kotoučem, aby se dosáhlo zrcadlového-lesku. Při mechanickém leštění je však potřeba si uvědomit, že nadměrný tlak nebo nevhodné brusivo může způsobit mikroskopické škrábance nebo „pomerančové slupky“ na povrchu titanové slitiny a je nutné zabránit změnám vlastností materiálu způsobeným lokálním přehřátím.
2. ElektrochemickéPolishingProcess
Za druhé, elektrolytické leštění jako bez{0}}technologie povrchové úpravy vykazuje jedinečné výhody v přesném leštění šroubů z titanové slitiny. Princip spočívá v použití šroubů z titanové slitiny jako anody a jejich umístění do specifického roztoku elektrolytu (obvykle směs obsahující kyselinu chloristou, ledovou kyselinu octovou, etanol nebo jiná organická rozpouštědla, která je provozně extrémně nebezpečná a vyžaduje přísnou ochranu), a je napojena na stejnosměrný proud. Působením elektrického pole je proudová hustota na mikroskopickém výstupku na povrchu šroubu vyšší a kovové ionty se přednostně rozpouštějí v elektrolytu, zatímco rychlost rozpouštění v mikroskopické prohlubni je relativně pomalá. Významnou výhodou elektrolytického leštění je, že si poradí se šrouby se složitými tvary a závity, čímž je dosaženo rovnoměrného vyleštění celého povrchu, bez mechanického namáhání, bez vnášení nových škrábanců nebo zapuštěných brusiv, a účinně odstraňuje povrchovou deformační vrstvu vznikající obráběním a zlepšuje únavovou pevnost. Tato metoda má však extrémně přísné požadavky na vzorec elektrolytu, teplotu, hustotu proudu a čas a další parametry a většina použitých elektrolytů má silné korozivní, hořlavé a výbušné vlastnosti a musí být provozovány příslušným personálem v profesionálním větrání a v zařízeních chráněných proti výbuchu-.
Chemické leštění lze dále považovat za zjednodušenou verzi elektrolytického leštění, které nevyžaduje elektřinu, pouze ponoří titanové šrouby do specifického chemického leštícího roztoku a dosahuje vyrovnání povrchu korozním působením chemických činidel. Běžně používané chemické leštící kapaliny obvykle obsahují směs kyseliny fluorovodíkové (HF) a kyseliny dusičné (HNO3). Kyselina fluorovodíková se používá k rozpouštění titanu a jeho oxidů, zatímco kyselina dusičná působí jako okysličovadlo, inhibuje rychlost koroze a činí reakci ovladatelnou. Úpravou koncentrace, poměru a teploty kyseliny lze řídit rychlost leštění a kvalitu povrchu. Chemické leštění má malou investici do vybavení, relativně jednoduchý provoz a dokáže zpracovat velké množství malých šroubů najednou s vysokou efektivitou výroby. Jeho nevýhodou však je, že rovnoměrnost leštění nemusí být tak dobrá jako elektrolytické leštění a požadavky na kontrolu kapaliny v nádrži jsou vysoké a během reakčního procesu budou produkovat škodlivé plyny, jako jsou oxidy dusíku, což vyžaduje dobrý systém čištění výfukových plynů a likvidace odpadní kapaliny z leštění také čelí tlaku prostředí.
3. MagnetickéPolishingProcess
Kromě toho existují některé pokročilé metody leštění kompozitů nebo jako pomocný prostředek pro následné zpracování. Například magnetické leštění využívá magnetické pole k pohonu magnetické jehly k otáčení a poškrábání povrchu šroubu a závitu vysokou rychlostí, aby se dosáhlo jemného broušení bez slepých uliček, což je zvláště vhodné pro odstranění otřepů uvnitř závitu a zlepšení celkové povrchové úpravy. Přestože se pískování obvykle nepoužívá jako metoda konečného leštění, lze jej použít jako před-úpravu pomocí extrémně jemných skleněných kuliček nebo písku z oxidu hlinitého k dopadu na povrch šroubu pod pohonem stlačeného vzduchu, čímž se vytvoří jednotný matný saténový povrch a vytvoří se jednotnější základ pro následnou elektrolýzu nebo chemické leštění.
Po dokončení některého z výše uvedených hlavních procesů leštění se obvykle provádí také čištění a pasivace. Zejména u slitin titanu je jejich povrch velmi náchylný k tvorbě oxidového filmu a pasivace mořením (jako je použití kyseliny dusičné a roztoků fluoridů) může odstranit nečistoty, jako jsou volné ionty železa na povrchu a podpořit tvorbu hustého a stabilního pasivačního filmu oxidu titaničitého. Tento pasivační film může výrazně zvýšit odolnost šroubů proti korozi a může dále zlepšit estetiku povrchu, což má za následek déle-trvající leštěný lesk.
Stručně řečeno, leštění šroubů z titanové slitiny je multi{0}}systémové inženýrství založené na spolupráci. Výběr metody závisí na kombinaci povrchové úpravy šroubu, efektivitě výroby, kontrole nákladů a ekologických požadavcích. Mechanické leštění je vysoce univerzální, elektrolytické leštění je vysoce přesné a bez stresu-a účinnost chemického leštění je vysoká, ale problémy s ochranou životního prostředí jsou velké. Ve skutečné výrobě se často používá několik metod v kombinaci podle požadavků jakosti výrobku, jako je mechanické broušení nebo pískování pro získání základní rovinnosti, poté elektrolytické leštění pro přesné vyrovnání a nakonec důkladné čištění a pasivační ošetření, aby se zajistilo, že šrouby z titanové slitiny mají vynikající vzhled a vynikající provozní výkon a dlouhou životnost.
