Titanyum Eloksal

Titanyum eloksal, titanyum ürünlerin korozyon direncini, aşınma direncini ve estetik görünümünü geliştirmek için yaygın olarak kullanılan bir elektrokimyasal yüzey işleme işlemidir.

Bu teknoloji yalnızca titanyum bileşenlerin performansını artırmakla kalmaz, aynı zamanda bir dizi canlı dekoratif renk sağlayarak havacılık ve tıbbi ekipman gibi endüstrilerde yaygın olarak uygulanmasını sağlar.

Titanyum eloksal nedir?

Titanyum eloksal, titanyumun yüzeyindeki doğal oksit tabakasını kalınlaştıran, korozyon direncini, aşınma direncini ve görünümünü artıran bir işlemdir. İşlem, titanyum bileşenlerinin bir elektrolit çözeltisine daldırılmasını ve uygulanan voltaja göre ayarlanabilen renk efekti ile dayanıklı bir oksit filmi oluşturmak için doğru akımın uygulanmasını içerir.

Titanyum eloksal adımları:

Temizlik ve ön arıtma

İlk olarak, titanyum parçalar iyice temizlenmelidir. Bu işlem, yüzeydeki kiri, yağı ve oksit kalıntılarını gidermek için titanyum bileşenlerinin alkali bir çözeltiye daldırılmasını içerir. Temizlik çok önemlidir, çünkü kalan kirleticiler eloksal işleminin etkinliğini etkileyecektir. Temizledikten sonra, kalan temizlik maddelerini tamamen çıkarmak için parçaların deiyonize suda durulanması gerekir.

Eloksal ekipmanının kurulumu

Daha sonra, temizlenmiş titanyum parçalar eloksal ekipmanına yerleştirilir ve güç kaynağının pozitif terminaline bağlanır, bu da onları elektrokimyasal reaksiyonda anot haline getirir.

Elektrolitik süreç

Titanyum parçalar anot olarak bağlandıktan sonra, tipik olarak sülfürik veya fosforik asit gibi zayıf bir asit olan bir elektrolit çözeltisine daldırılırlar. Elektrolitin rolü, akımı iletmek ve elektrokimyasal reaksiyonu sürmektir, bu da anotlama ile sonuçlanır.

Voltaj, akım ve sıcaklık kontrolü

Oksit tabakasının kalınlığı ve nihai renk efekti, eloksal işlemi sırasında kullanılan voltaja, akıma ve sıcaklığa bağlıdır. Daha yüksek voltaj, daha kalın bir oksit tabakası ile sonuçlanır ve renk buna göre değişecektir. Bu parametrelerin hassas kontrolü, istenen sonuçları elde etmek için çok önemlidir, bu nedenle bu adım yüksek hassasiyet gerektirir.

Tedavi sonrası

Eloksal işlemi tamamlandıktan sonra, kalan elektroliti çıkarmak için titanyum parçalar iyice durulanır. Bazı uygulamalarda, titanyum bileşenlerin oksit tabakasındaki gözenekleri kapatmak için kaynar suya daldırıldığı ve böylece korozyon direncini artırdığı bir sızdırmazlık işlemi gerekebilir.

Titanyum eloksallamanın avantajları

• Sürtünmeyi azaltarak ve sertliği artırarak parça aşınması riskini azaltır.
• Eloksallı (pasifleştirilmiş) yüzeyin korozyon direncini arttırır.
• Biyouyumluluk, düşük korozyon ve sıfır kirlilik yüzeyi oluşturur.
• Düşük maliyetli ve uzun ömürlü renk.
• Geniş renk seçenekleri ile yüksek estetik kalite.
• Elektro pasivasyon ve düşük korozyon yüzeyi.
• Boya veya renklendirici kullanılmadığı için biyouyumluluk tanıma.

Titanyum eloksallamanın sınırlamaları

Titanyum eloksal birçok avantaj sunsa da bazı sınırlamaları da vardır:

• Maliyet: Gerekli malzeme ve ekipman nedeniyle eloksal işlemi pahalı olabilir.
• Sınırlı kalınlık: Eloksal tabakası, tüm uygulamalar için uygun olmayabilecek maksimum bir kalınlığa sahiptir.
• Renk tutarlılığı: Tek tip renk elde etmek zordur çünkü eloksal işlemindeki farklılıklar farklı tonlara yol açabilir.
• Tüm titanyum alaşımları için uygun değildir: Bazı titanyum alaşımları iyi eloksallanmayabilir ve bu da belirli uygulamalarda kullanımlarını sınırlayabilir.

Titanyum eloksal uygulamaları

Havacı -lık: Titanyum eloksal, mükemmel korozyon direnci ve hafif özellikleri, hizmet ömrünü uzatması ve yakıt verimliliğini artırması nedeniyle hidrolik sistemler, bağlantı elemanları ve muhafazalar gibi bileşenlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Tıbbi: Biyouyumluluğu ve vücut sıvılarına karşı direnci nedeniyle, anodize titanyum implantlarda, cerrahi aletlerde ve valflerde yaygın olarak kullanılır, vücut içi korozyona karşı direnç sunar ve steriliteyi korur.

Otomotiv: Yüksek mukavemet ve düşük ağırlık ile eloksallı titanyum, genellikle hem güç hem de ağırlık azaltma gerektiren bağlantı çubukları gibi bileşenleri üretmek için kullanılır. Aynı zamanda ısı direncini ve korozyon direncini artırarak egzoz sistemleri gibi parçalar için uygun hale getirir.

Tüketim malları: Eloksallı titanyum, estetik çekiciliği ve dayanıklılığı nedeniyle saatler, gözlükler, çerçeveler ve spor malzemeleri gibi ürünlerde popülerdir. Öğeleri aşınma ve çevresel etkilerden korurken renk ve parlaklık sağlar.

Endüstriyel: Eloksallı titanyum, korozyon ve ısı direnci, yüksek sıcaklıklara dayanabilmesi ve korozyona karşı dirençli olurken ısıyı etkili bir şekilde aktarabilmesi nedeniyle ısı eşanjörlerinde ve reaksiyon kaplarında yaygın olarak kullanılmaktadır.

Titanyum eloksal için standartlar ve spesifikasyonlar

Titanyumu eloksallarken, belirli standartlara bağlı kalmak, işlemin kalite, güvenlik ve performans gereksinimlerini karşılamasını sağlar. Bu standartlar, eloksal işlemini, malzeme kullanımını ve nihai titanyum bileşenlerinin kalitesini kapsar.

Uluslararası standartlar

ISO 7599:2018: Bu standart, alüminyum ve alaşımlarının anodik oksidasyon kaplamaları için gereksinimleri belirtir. Esas olarak alüminyumu hedef alsa da, bazı kısımları, özellikle yüzey işleme ve test yöntemleri ile ilgili olarak titanyum eloksal için de geçerlidir.

• Temel Gereksinimler: Ön işlem, kaplama uygulaması ve kalite kontrolünü içerir.
• Test Prosedürleri: Kaplama kalınlığı, aşınma direnci ve korozyon direnci testlerini içerir.
• Yüzey Özellikleri: Oksit filmin homojenliği ve renk tutarlılığı için gereksinimleri belirtir.

A.B.D. standartları

ASTM B892-14: Özellikle titanyum ve titanyum alaşımları üzerindeki anodik oksit kaplamalar için, oksit tabakasının yapışması, kalınlığı ve dayanıklılığı gibi özelliklerin değerlendirilmesine odaklanır.

• Yapışma Testi: Oksit filmin titanyum yüzeye yapışmasını değerlendirir.
• Kalınlık Ölçümü: Oksit tabakasının kalınlığının ölçülmesi için standartlar sağlar.
• Korozyon Direnci Testi: Titanyum parçaların korozif ortamlarda korunmasını sağlar.

AMS 2488C: Aerospace Material Specification that ensures the quality and performance of anodized titanium in aerospace applications.

• Uygulamalar: Yüksek korozyon direnci ve dayanıklılık gerektiren havacılık bileşenleri için uygundur.
• Kaplama Özellikleri: Kaplama kalınlığı, rengi ve yapışması için gereksinimleri belirtir.
• Proses Yönergeleri: Titanyum bileşenlerinin uygun şekilde işlenmesini sağlamak için anotlama işlemi için ayrıntılı talimatlar sağlar.

Sektöre özel standartlar

Havacılık ve Uzay Standartları: Titanyum eloksal, havacılık endüstrisinde bileşen dayanıklılığını ve korozyon direncini artırmak, aşırı koşullar altında performans ve güvenlik sağlamak için kritik öneme sahiptir.

• AMS 2488C: Havacılık ve uzay bileşenlerinin yeterli korozyon direncini ve aşınma direncini karşılamasını sağlar.
• ASTM B600: Eloksallamadan önce titanyum parçalar için temizleme ve kireç çözme yöntemlerini belirtir.

Tıbbi Cihaz Standartları: Biyouyumluluğu ve korozyon direnci nedeniyle titanyum eloksal, tıp endüstrisinde, özellikle implantlar ve cerrahi aletler için yaygın olarak kullanılmaktadır.

• ISO 10993: Tıbbi cihazların biyouyumluluğunu değerlendirerek eloksallı titanyumun insan vücudunda kullanıldığında güvenli ve zararsız olmasını sağlar.
• ASTM F86: Biyomedikal uygulamalarda titanyum için yüzey işleme gereksinimlerini belirtir, anodize titanyumun kemik entegrasyonunu desteklemesini ve reddedilme riskini azaltmasını sağlar.

Eloksal çeşitleri nelerdir?

Üç ana titanyum eloksal türü vardır: Tip I, Tip II ve Tip III. Yaygın olarak kullanılan tipler Tip II ve Tip III'tür. Tip I daha az yaygındır ve özel yüksek sıcaklık tedavileri için kullanılır.

Tip 1 titanyum eloksal

Tip 1 eloksallamanın ana avantajlarından biri, metalin yüksek sıcaklık direncini artırma yeteneğidir.

Eloksal işlemi sırasında titanyumun yüzeyinde ince ve homojen bir oksit tabakası oluşur. Bu oksit tabakası, alttaki metali korozyon ve oksidasyondan koruyan koruyucu bir bariyer görevi görür. Tip 1 eloksallamayı benzersiz kılan şey, yüksek sıcaklıklara maruz kaldığında bile bu koruyucu bariyeri korumasıdır.

Tip 2 titanyum eloksal – aşınma direnci ve korozyon direnci

Tip 2 titanyum eloksal, öncelikle titanyum yüzeyinde kalın bir oksit tabakası oluşturarak aşınma direncini ve korozyon direncini arttırır. Bu işlem, renksiz, şeffaf bir oksit film oluşturmak için daha düşük bir voltaj (tipik olarak 15 ila 30 volt) kullanır ve titanyumun dayanıklılığını ve aşınma direncini artırır.

Tip 2 eloksallı titanyum tipik olarak aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• Mükemmel aşınma direnci: Kalın oksit tabakası, olağanüstü aşınma direnci sağlayarak onu yüksek stresli ortamlar için uygun hale getirir.
• Gelişmiş korozyon direnci: Zorlu ortamlar için idealdir, özellikle havacılık ve tıp endüstrilerinde mükemmel performans gösterir.
• Korunan doğal görünüm: Şeffaf oksit tabakası, titanyumun doğal rengini değiştirmez ve orijinal estetik çekiciliğini korur.

Tip 2 titanyum eloksallamanın yaygın uygulamaları:

Havacılık ve uzay bileşenleri

Titanyum implantlar

Yüksek dayanıklılık gereksinimleri olan endüstriyel uygulamalar

Tip 3 titanyum eloksal – renk efektleri ve estetik

Renkli eloksal olarak da bilinen tip 3 eloksal, voltajı ayarlayarak (tipik olarak 50 ila 120 volt aralığında) çeşitli canlı renkler oluşturur ve bu da farklı kalınlıklarda oksit filmlerle sonuçlanır. Estetik çekiciliğine ek olarak, Tip 3 eloksallı titanyum hala belirli bir düzeyde korozyon direncini ve dayanıklılığını korur.

Tip 3 eloksallı titanyumun avantajları:

• Geniş renk yelpazesi: Özelleştirme ve markalaşma ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli renkler sunar.
• Görsel olarak çekici: Görsel etkinin önemli olduğu uygulamalar için idealdir ve ürünün görünümünü iyileştirir.
• Esnek özelleştirme: Renk kodlaması ve benzersiz görsel efektler ürüne değer katar.

Tip 3 eloksallı titanyumun yaygın uygulamaları:

• Dekoratif eşyalar ve takılar
• Tüketici elektroniği
• Renk ve görsel çekicilik gerektiren diğer ürünler

Tip 1, 2, 3 titanyum eloksal arasındaki farklar

Eloksallı titanyum için hangi renkler mevcuttur?

Titanyum eloksal, oksit tabakasının kalınlığını kontrol ederek boya veya pigmente ihtiyaç duymadan zengin bir renk yelpazesi sergiler. Voltaj ayarı, oksit filmin kalınlığını belirler, bu da ışık girişimini etkiler ve farklı renkler üretir. Mevcut renkler arasında altın, mavi, mor, yeşil, pembe ve diğer birçok ton bulunur ve renk değişimi doğrudan voltaj seviyesiyle ilgilidir.

Bu, voltaj seviyelerini ve karşılık gelen renkleri gösteren temel bir titanyum renk şemasıdır:

Chalco hangi eloksallı titanyum ürünleri sağlayabilir?

Chalco, müşteri gereksinimlerine göre çeşitli renk, kalınlık ve yüzey işleme seçenekleriyle titanyum plakalar, tüpler, çubuklar ve teller dahil olmak üzere çeşitli eloksallı titanyum ürünleri sunmaktadır.

Bu ürünler, havacılık, tıbbi cihazlar, mimari dekorasyon ve tüketim mallarında yaygın olarak kullanılmaktadır ve çeşitli endüstrilerde korozyon direnci, hafiflik özellikleri ve yüksek mukavemet taleplerini karşılamak için estetik ve işlevselliği bir araya getirmektedir.