¿Cuáles son los procesos de tratamiento de superficies del metal titanio?
1. Anodizado
El anodizado es un proceso bien conocido y maduro, por lo que no lo presentaré demasiado aquí. Además de los ánodos de aleación de aluminio comúnmente utilizados, el metal titanio también se puede utilizar como ánodo, y la mayoría de los procesos de coloración del titanio se logran mediante anodización, que puede producir colores y patrones más ricos con un alto grado de diferenciación, incluidas flores de cristal de hielo, hilos, etc. Varios. otras opciones.
Además de la decoración, el proceso de anodizado también forma una capa de película densa sobre la superficie metálica del producto para mejorar las propiedades mecánicas, la resistencia al desgaste y a la intemperie, el aislamiento y mejorar la fuerza de unión con el recubrimiento.
Vale la pena mencionar aquí que las aleaciones de titanio son diferentes de las aleaciones de aluminio. Aunque el costo del titanio como ánodo es mayor, la dureza de la película de óxido formada por la aleación de titanio es peor que la propia. Por lo tanto, en términos generales, muchos fabricantes optarán por fabricar ánodos en la superficie de productos de titanio puro. Por ejemplo, varios productos en la imagen tienen un efecto de ánodo en la superficie del material de titanio puro GR5.
La mayoría de los productos de titanio se colorean mediante un proceso de anodizado, pero luego requieren algún tratamiento superficial para su protección. Por ejemplo, en el iPhone 15 Pro, además del color plata titanio original, los otros tres colores (negro, blanco y azul) están coloreados mediante tecnología de anodizado. A esto le sigue el PVD para protección funcional.
2.Recubrimiento PVD
PVD es deposición física de vapor, un tipo de recubrimiento al vacío, y el proceso está muy maduro. El tratamiento PVD se puede realizar en superficies de aleación de titanio. El objetivo principal es añadir un revestimiento funcional que proteja y proteja la superficie. Sin embargo, vale la pena señalar que actualmente el PVD como material funcional apenas puede pasar la prueba y es necesario mejorar la durabilidad a menos que el rendimiento del material de imprimación PVD sea muy bueno.
Tomemos el iPhone 15 Pro como ejemplo. Entre los cuatro colores de titanio negro, titanio blanco, titanio azul y titanio natural, excepto el color primario plata titanio, los otros tres colores se basan en ánodos y están equipados con un proceso de recubrimiento PVD para aumentar el rendimiento de la superficie del producto. Sin embargo, todavía se producen problemas como la decoloración posterior, lo que también refleja las deficiencias del PVD en términos de durabilidad.
Por supuesto, además de la funcionalidad, también se pueden conseguir efectos de color. En general, la calidad del diseño del producto se puede mejorar considerablemente.
3. CNC
El mecanizado CNC de aleación de titanio desempeña principalmente la función de dar forma y terminar. Uno de los mayores problemas durante el mecanizado es la pérdida de herramientas. Debido a que las aleaciones de titanio son más duras, son más difíciles de mecanizar que otros metales. Durante el proceso de corte, la herramienta está sujeta a altas temperaturas, gran fuerza de corte, larga distancia de fricción, gran deformación por vibración, adherencia de la herramienta, etc., lo que provoca un desgaste grave de la herramienta. Las aleaciones de titanio son difíciles de mecanizar con herramientas convencionales. Para mecanizarlos bien con cuchillas CBN se deben utilizar cuchillas especiales con revestimiento de composite, o incluso cuchillas de diamante. Tomemos como ejemplo las cajas de relojes inteligentes. De media, se pierde una herramienta por cada cuatro cajas de reloj fabricadas, lo que supone un coste enorme.
4. Rectificado y pulido
El esmerilado y el pulido son pasos necesarios en el procesamiento de casi todos los materiales. El objetivo es permitir que el producto presente un tamaño más preciso y una textura más delicada. A menudo es necesario utilizar partículas de pulido finas o consumibles para pulir finamente cada posición de la superficie del producto. Al mismo tiempo, también se pueden lograr efectos especiales mediante soluciones de proceso específicas, como espejos de alto brillo, glaseado mate, etc.
5. Dibujo
La superficie de titanio se puede cepillar para crear una textura mate. Este efecto de cepillado de titanio aparece con mucha frecuencia en productos de la industria de la electrónica de consumo. Teniendo en cuenta el tacto delicado y la belleza visual, es reconocido y favorecido por más consumidores.
6. Grabado láser
Incluye principalmente procesos como la perforación y soldadura por láser.
7. Chorro de arena
El objetivo principal del proceso de arenado en superficies de aleación de titanio sigue siendo la funcionalidad. Incluyendo la mejora de la adhesión de la superficie del metal titanio, extendiendo la vida útil (eliminando impurezas de la superficie, etc.) y aumentando la suavidad y la estética de la superficie del producto. También se puede entender que cumple los efectos de otros procesos de tratamiento de superficies.
Una nueva patente de Apple mencionó anteriormente la aleación de titanio y el proceso de pulido con chorro de arena. El efecto superficial de la aleación de titanio se logra mediante un nuevo proceso de chorro de arena que combina grabado y anodizado. Elimina asperezas y extrae esencia para una mejor protección y apariencia. Se entiende que el último marco de titanio del iPhone 15 Pro de Apple utiliza un proceso de pulido con chorro de arena.
En el tratamiento superficial de productos metálicos de titanio, especialmente en el campo de productos electrónicos de precisión, un mejor método es combinar metales diferentes para crear la apariencia. El problema es que el costo es relativamente alto. La razón es que los materiales compuestos metálicos diferentes deben mantener sus propias propiedades y características especiales mientras cumplen con la producción en masa, por lo que son relativamente caros. El último iPhone 15 Master de Apple presenta un nuevo diseño estructural, envuelto en una nueva estructura secundaria hecha de metal de aluminio 100% reciclado, utilizando un nuevo procesamiento termomecánico y otros procesos. La presión ultra alta de la difusión en estado sólido permite una unión de alta resistencia entre los dos metales. Sin embargo, el efecto real aún no es satisfactorio y es necesario mejorar aún más la tecnología de tratamiento de superficies del metal titanio.
