Ursachen und Lösungen für ungleichmäßiges chemisches Polieren von Titanlegierungen

Beim chemischen Polieren von Titanlegierungen wird die Polierlösung selektiv aufgelöst, um mikroskopisch kleine Vorsprünge auf der Oberfläche zu ätzen, was zu einer glatten und glänzenden Oberfläche führt. Aufgrund der einfachen Ausrüstung und der Kompatibilität mit komplexen Teilen wird dieses Verfahren häufig in der Präzisionsfertigung eingesetzt. Bei der Produktion kommt es jedoch häufig zu ungleichmäßigem Polieren, wie z. B. ungleichmäßiger Glanz, Streifen, Lochfraß, zu starkes oder zu geringes Polieren. Es kann das Aussehen, die Korrosionsbeständigkeit, die Maßhaltigkeit und die Ausbeute beeinträchtigen.

 

 

(1) Unvollständige Vorbehandlung und ungleichmäßiger anfänglicher Oberflächenzustand

Große Unterschiede im Oberflächenzustand nach dem Gießen, Schmieden, Bearbeiten und Schweißen sind die Hauptauslöser:

• Rückstände von Öl, Schneidflüssigkeit, Fingerabdrücken usw. bilden eine Abschirmung, die zu lokalen Farbunterschieden und uneinheitlichem Glanz führt.
• Eine ungleichmäßige Dicke des Oxidfilms nach der Wärmebehandlung und dem Schweißen führt zu unterschiedlichen Polierraten und Fleckenbildung.
• Kratzer, verformte Schichten und Gussfehler führen zu unterschiedlichen Auflösungsraten in konkaven -konvexen Bereichen, was die Unebenheiten verschlimmert.
• Segregationen und Einschlüsse in der Legierungszusammensetzung verursachen regionale Aktivitätsunterschiede, die zu übermäßigem Ätzen oder langsamem Polieren führen.

 

(2) Instabiles Polierlösungssystem mit schwankender Zusammensetzung und Aktivität

• Ein falsches Säureverhältnis führt tendenziell zu Überätzung, Verdunkelung durch Wasserstoffabsorption und lokalen unkontrollierten Reaktionen.
• Alternde Polierlösung, Ansammlung von Titanionen oder Verunreinigungen verringern die Aktivität und führen zu lokaler Passivierung.
• Ungleichmäßige Temperatur oder lokaler Wärmestau führen zu lokalem Über-Polieren/Unter-Polieren; Tiefe Löcher und Rillen neigen zum Überätzen.

 

(3) Schlechter Prozessbetrieb und schlechte Flüssigkeitsbedingungen, die zu einer ungleichmäßigen Stoffübertragung führen

• Schlechte Fließfähigkeit der Polierlösung, Anhaften von Blasen und Reaktionsprodukten als Abschirmung, was zu schlechter Politur in tiefen Löchern und Schlitzen führt.
• Durch das Stapeln von Werkstücken, die Abschirmung von Spannvorrichtungen und den Kontakt mit Vorrichtungen entstehen tote oder schwarze Flecken.
• Eine ungenaue Steuerung der Polierzeit führt zu einem übermäßigen{0}}Polieren in Bereichen mit hoher-Aktivität und zu einem unzureichenden{2}Polieren in Bereichen mit starker Oxidschicht.

 

(4) Unsachgemäße Post-Behandlung

Eine unvollständige oder verspätete Reinigung nach dem Polieren hinterlässt Säurereste, die weiter ätzen und Flecken bilden. Eine unsachgemäße Trocknung verstärkt auch die Unebenheiten der Oberfläche.

 

 

(1) Stärken Sie die Vor-Behandlung

• Kern: Vereinheitlichen Sie den Oberflächenzustand, um ein gleichmäßiges Polieren sicherzustellen.
• Mehrstufige Entfettung: Alkalische Entfettung für Schweröl; Ultraschallreinigung mit Aceton/wasserfreiem Ethanol für Restöl. Qualifizierter Standard: Das Werkstück ist beim Eintauchen kontinuierlich hydrophil, ohne dass Wasserperlen abperlen.
• Gleichmäßige Desoxidation: Beizen mit gemischter HF-HNO₃-Säure für 30 Sekunden bis 2 Minuten für eine milde Oxidation; Sandstrahlen und anschließendes Beizen für starke Oxidation; Nach dem Beizen mindestens 3 Minuten lang mit entionisiertem Wasser spülen.
• Glättende Vorbehandlung: Bearbeitete Teile werden mit Schleifpapier der Körnung 400–800 geschliffen oder gleitpoliert, um tiefe Kratzer und deformierte Schichten zu entfernen.

 

(2) Polierlösungssystem optimieren

• Standardized formula: Recommended ratio HF (40%): HNO₃ (65%): H₂O = 1:4:5, add 0.5%–1% urea and 0.2% citric acid; prepare fresh before use, replace solution when titanium ion concentration >30 g/L.
• Präzise Temperaturregelung: Erhitzen mit Badrühren bei konstanter-Temperatur, Temperatur 20–35 Grad (Schwankung kleiner oder gleich ±2 Grad), indirekte Heizung zur Wärmeableitung, Kontrolle der Werkstückladekapazität.

 

(3) Prozessabläufe standardisieren

• Zwangsrühren: Mechanisches/Ultraschallrühren; Fügen Sie bei komplexen Werkstücken eine Umwälzpumpe hinzu, um tote Winkel beim Polieren zu vermeiden.
• Optimierte Spannung: Einzelpunktkontakt mit Vorrichtungen aus reinem Titan/Fluorkunststoff, Werkstückabstand größer oder gleich 5 mm, Werkstücke während des Polierens bewegen/drehen.
• Präzise Zeitsteuerung: Polieren von Reintitan 30 s–1 min; Gr5 Polieren 1–3 Min.; Nehmen Sie mehrere kurze Polituren von jeweils 30 Sekunden bis 1 Minute mit Wasserwäsche und Inspektion vor.

 

(4) Standardisierte Post-Behandlung

Mehrstufiges Waschen mit Wasser (jede Stufe mindestens 2 Minuten) → schwache Alkalineutralisierung und Passivierung (1–2 Minuten) → nach dem Trocknen trockenblasen und zum Schutz vor Rost versiegeln.

 

(5) Qualitätskontrolle und Umgang mit Anomalien

Serienfertigung nach qualifizierter Erst-Prüfung; leichte Unebenheiten können wieder-entfettet und neu-poliert werden; Über-geätzte Teile müssen vor dem erneuten-Polieren geschliffen werden; Halten Sie die Werkstatt belüftet, um eine Kontamination des Bades zu verhindern.

 

 

Ungleichmäßiges chemisches Polieren von Titanlegierungen wird durch mehrere Faktoren verursacht, darunter Oberflächenzustand, Polierlösung, Prozessablauf und Nachbehandlung. Der Schlüssel zur Lösung des Problems liegt in einer einheitlichen Vorbehandlung, einer stabilen Aktivität der Polierlösung, einem verbesserten Massentransfer und einer standardisierten vollständigen Prozesskontrolle. Bei der Produktion sollten die Parameter je nach Material und Struktur individuell angepasst werden, wobei der Betrieb verfeinert werden muss, um stabil eine gleichmäßige und helle Oberfläche zu erhalten und so die Ausbeute und Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern.

 

 

Die Ruihang Group produziert hauptsächlich Titan- und Titanlegierungsprodukte mit der gesamten Industriekette, einschließlich Schmelzen, Schmieden, Richten, Walzen, Oberflächenbehandlung und Prüfverfahren. Wir sind ein Technologie- und Innovationsunternehmen, das Forschung und Entwicklung, Produktion und Vertrieb in einem integrierten System integriert. Wenn Sie Einkaufsbedarf haben, können Sie sich gerne an uns wenden:Sam.Rui@bjrh-titanium.com.