แท่งไทเทเนียมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี อุปกรณ์ทางการแพทย์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคระดับไฮเอนด์- และชิ้นส่วนโครงสร้างที่ทนต่ออุณหภูมิสูง- เนื่องจากมีความแข็งแรงจำเพาะและความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม หลังจากการตีขึ้นรูปทั่วไป การอบชุบด้วยความร้อน และการตัดเฉือนด้วยเครื่องจักร พื้นผิวของพวกมันจะก่อให้เกิดชั้นออกไซด์ ฟิล์มไนไตรด์ และสิ่งปนเปื้อนที่ตกค้างอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ แม้ว่าชั้นพื้นผิวที่เกิดขึ้นเองเหล่านี้จะให้ผลในการป้องกันที่อ่อนแอ แต่ก็มีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดพื้นผิวที่ไม่สม่ำเสมอ การเบี่ยงเบนมิติ และความเสถียรที่ไม่ดีในการเชื่อม การอโนไดซ์ และการตัดเฉือนที่เที่ยงตรงในภายหลัง ในกรณีที่รุนแรง ออกไซด์และข้อบกพร่องขนาดเล็กที่ตกค้างจะลดความต้านทานการกัดกร่อนในระยะยาว-ของซับสเตรตไทเทเนียมได้อย่างมาก ดังนั้น ระบบการปรับสภาพพื้นผิวที่ได้มาตรฐานและสมบูรณ์จึงเป็นสิ่งสำคัญในการขจัดชั้นพื้นผิวที่ไม่ถูกต้อง สถานะของพื้นผิวเป็นหนึ่งเดียว และปรับปรุงประสิทธิภาพการป้องกันการกัดกร่อน-โดยรวมของแท่งไทเทเนียมอย่างมีนัยสำคัญ
กระบวนการบำบัดทั้งหมดเป็นไปตามตรรกะทางเทคนิคที่ก้าวหน้าในการขจัดข้อบกพร่อง การปรับระดับพื้นผิวและการเสริมประสิทธิภาพ ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงการปรับสภาพเชิงกล การดองด้วยสารเคมี การทำให้สว่างขึ้นอย่างแม่นยำ การบรรเทาความเครียด และการสร้างฟิล์ม เช่นเดียวกับการปรับเปลี่ยนการทำงานที่เป็นตัวเลือก
การปรับสภาพเชิงกลเป็นรากฐานที่ขาดไม่ได้ของกระบวนการทั้งหมด
การกลึงและการเจียรแบบหยาบถูกนำมาใช้เพื่อขจัดผิวสีดำที่ตีขึ้นรูป สเกลออกไซด์ และรอยแตกขนาดเล็ก ขณะเดียวกันก็ปรับเทียบความกลมและความตรงของแท่งไทเทเนียม เมื่อพิจารณาถึงการนำความร้อนต่ำและงาน-แนวโน้มการแข็งตัวของโลหะผสมไทเทเนียม ความเร็วเชิงเส้นต่ำ อัตราการป้อนสูง และการระบายความร้อนที่เพียงพอเป็นสิ่งจำเป็นในระหว่างการตัดเพื่อหลีกเลี่ยงการไหม้ที่พื้นผิว บนพื้นฐานนี้ การพ่นทรายหรือการยิงขัดสามารถกำจัดออกไซด์ที่ร้อนจัด-ที่แข็งตัวและสร้างพื้นผิวหยาบระดับไมโคร-ที่สม่ำเสมอ ซึ่งช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะของการเคลือบที่ตามมาได้อย่างมีประสิทธิภาพ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องกำจัดอนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่ฝังอยู่ให้หมดหลังจากการพ่นทรายเพื่อป้องกันการปนเปื้อนจากต่างประเทศ
ขั้นตอนหลักคือการดองด้วยสารเคมีจะกำหนดคุณภาพพื้นผิวขั้นสุดท้ายและความปลอดภัยของแท่งไทเทเนียม
ระบบการดองแบบกระแสหลักใช้กรดไนตริกผสมและกรดไฮโดรฟลูออริก โดยมีอัตราส่วนทั่วไปคือกรดไนตริก 30%–50% และกรดไฮโดรฟลูออริก 3%–8% กรดไฮโดรฟลูออริกละลายไทเทเนียมออกไซด์อย่างรวดเร็วและทำการกัดขนาดเล็ก-บนพื้นผิว ในขณะที่กรดไนตริกยับยั้งการกัดกร่อนมากเกินไปและส่งเสริมการสร้างฟิล์มพาสซีฟขึ้นมาใหม่ อุณหภูมิของปฏิกิริยาจะถูกควบคุมที่ 20–40 องศา และเวลาในการประมวลผลอยู่ในช่วงตั้งแต่สิบวินาทีถึงหลายนาที จนกระทั่งพื้นผิวโลหะสีเทาเงิน-สม่ำเสมอปรากฏขึ้น หลังจากการดอง จำเป็นต้องล้างน้ำปราศจากไอออนและการทำให้เป็นกลางด้วยด่างเพื่อกำจัดกรดที่ตกค้าง สำหรับส่วนประกอบที่มีโหลดสูง- การอบอ่อนด้วยดีไฮโดรจีเนชันแบบสุญญากาศที่ 650–750 องศาเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงที่จะเกิดการเปราะของไฮโดรเจน
การเพิ่มความกระจ่างใสได้รับการปรับแต่งตามมาตรฐานความแม่นยำของผลิตภัณฑ์
การขัดเงากึ่งสำเร็จ-ช่วยขจัดความไม่สม่ำเสมอของพื้นผิวเล็กๆ น้อยๆ เพื่อให้ได้ Ra 1.6–3.2 μm ซึ่งเป็นฐานที่สม่ำเสมอสำหรับการตกแต่งขั้นสุดท้าย การขัดเงาด้วยกลไกกระจกที่มีความแม่นยำสูง-สามารถทำให้ได้พื้นผิวเรียบเป็นพิเศษ-ที่ต่ำกว่า Ra 0.2 μm เหมาะสำหรับอุปกรณ์เสริมนาฬิการะดับไฮเอนด์-และชิ้นส่วนโครงสร้างที่มีความแม่นยำ แตกต่างจากการประมวลผลทางกล การขัดเงาด้วยไฟฟ้าจะไม่ทำให้เกิด-ชั้นแข็งตัวหรือความเค้นแรงดึงที่ตกค้าง ทำให้พื้นผิวไม่มีรอย-เครื่องหมาย-ที่สม่ำเสมอและไหล ซึ่งเป็นกระบวนการที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการปลูกถ่ายไทเทเนียมทางการแพทย์ เช่น หมุดกระดูกและส่วนประกอบทางทันตกรรม
การทู่และการอบอ่อนแบบสว่างเป็นขั้นตอนสำคัญในการเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนและความคงตัวของขนาด
การอบอ่อนด้วยแสงสดใสภายใต้การป้องกันสุญญากาศหรืออาร์กอนช่วยขจัดความเค้นตกค้างในการตัดเฉือน ขณะเดียวกันก็รักษาความมันวาวของโลหะแบบเดิมและคืนความเป็นพลาสติกของวัสดุ การสร้างฟิล์มด้วยสารเคมีโดยใช้สารละลายกรดไนตริกเจือจางจะสร้างฟิล์มไทเทเนียมไดออกไซด์ขนาดนาโน-หนาแน่นบนพื้นผิว ซ่อมแซมข้อบกพร่องระดับจุลภาคที่เกิดขึ้นในกระบวนการก่อนหน้านี้ และปรับปรุงความต้านทานต่อการกัดกร่อนของกรด คลอไรด์ และสเปรย์เกลือได้อย่างมาก
สำหรับสถานการณ์การใช้งานเฉพาะด้าน มีการรักษาเสริมความแข็งแรงให้เลือกใช้
อโนไดซ์สามารถสร้างฟิล์มออกไซด์ที่ควบคุมได้โดยใช้สีตกแต่งและความแข็งของพื้นผิวที่ดีขึ้น โดยรักษาความเข้ากันได้ทางชีวภาพของไทเทเนียม การฉีดพ่นตามหน้าที่ของการเคลือบ PTFE, เซรามิก หรือ DLC ช่วยเพิ่มความต้านทานการสึกหรอ เสถียรภาพต่ออุณหภูมิสูง- และประสิทธิภาพการเป็นฉนวนของแท่งไทเทเนียมอุตสาหกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ในการผลิตจริง การผสมผสานกระบวนการต่างๆ ได้รับการกำหนดตามข้อกำหนดด้านบริการ แท่งไทเทเนียมอุตสาหกรรมทั่วไปใช้การปรับสภาพ การดอง และการทู่ ผลิตภัณฑ์เกรดทางการแพทย์-ใช้การดองแบบควบคุมด้วยไฮโดรเจน- การขัดด้วยไฟฟ้า และการอบอ่อนแบบสุญญากาศ ชิ้นส่วนผู้บริโภคระดับไฮเอนด์-ใช้การขัดกระจกและการชุบอโนไดซ์สี ส่วนประกอบ-ทนทานต่อการสึกหรอและ-อุณหภูมิสูงต้องใช้การขัดหยาบด้วยการพ่นทรายและการเคลือบเซรามิก มีเพียงการควบคุม-พารามิเตอร์กระบวนการและความสะอาดอย่างเข้มงวดเท่านั้นที่จะทำให้แท่งไทเทเนียมได้รับ-ปราศจากออกไซด์ ปราศจากมลภาวะ- และ-สถานะความต้านทานการกัดกร่อน-สูงของพื้นผิว ทำให้ได้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าของวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมอย่างเต็มที่
อ่านเพิ่มเติม:วิธีทำให้ลวดไทเทเนียมและแท่งไทเทเนียมมีความทนทานต่อการสึกหรอ-มากขึ้น