Τεχνολογία επεξεργασίας επιφάνειας τιτανίου

Feb 03, 2025

Αφήστε ένα μήνυμα

Το τιτάνιο είναι εύκολο να αντιδράσει με στοιχεία όπως o, h, n στον αέρα και στοιχεία όπως Si, Al, Mg στο υλικό ενσωμάτωσης σε υψηλές θερμοκρασίες, σχηματίζοντας ένα στρώμα μόλυνσης από την επιφάνεια στην επιφάνεια της χύτευσης, το οποίο επιδεινώνει τις εξαιρετικές φυσικές και χημικές του ιδιότητες, αυξάνει τη σκληρότητα, μειώνει την πλαστικότητα και την ελαστικότητα και αυξάνει τη διαταραχή.

 

Το τιτάνιο έχει χαμηλή πυκνότητα, οπότε η αδράνεια του υγρού τιτανίου είναι μικρή όταν ρέει και η κακή ρευστότητα του λιωμένου τιτανίου οδηγεί σε χαμηλό ρυθμό ροής χύτευσης. Η θερμοκρασία χύτευσης είναι μεγάλη σε σύγκριση με τη θερμοκρασία μούχλας χύτευσης (300 βαθμούς), η ψύξη είναι γρήγορη και η χύτευση πραγματοποιείται σε προστατευτική ατμόσφαιρα. Είναι αναπόφευκτο ότι θα υπάρχουν ελαττώματα όπως οι πόροι στην επιφάνεια και στο εσωτερικό των χύτευσης τιτανίου, το οποίο έχει μεγάλο αντίκτυπο στην ποιότητα των χύτευσης.

 

news-800-800

 

Ως εκ τούτου, η επιφανειακή επεξεργασία των χύτευσης τιτανίου είναι πιο σημαντική από άλλα οδοντικά κράματα. Λόγω των μοναδικών φυσικών και χημικών ιδιοτήτων του τιτανίου, όπως η χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, η σκληρότητα της επιφάνειας, το χαμηλό ελαστικό μέτρο, το υψηλό ιξώδες, η χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, η εύκολη οξείδωση κλπ., Είναι πολύ δύσκολο να αντιμετωπιστεί η επιφάνεια του τιτανίου. Είναι δύσκολο να επιτευχθεί το επιθυμητό αποτέλεσμα χρησιμοποιώντας συμβατικές μεθόδους επιφάνειας. Πρέπει να χρησιμοποιηθούν ειδικές μεθόδους επεξεργασίας και λειτουργικά μέσα.

 

Η μεταγενέστερη επιφανειακή επεξεργασία των χύτευσης δεν είναι μόνο για να αποκτηθεί μια ομαλή και φωτεινή επιφάνεια, να μειώσει τη συσσώρευση και την προσκόλληση των τροφίμων και της πλάκας, να διατηρήσει την κανονική ισορροπία της στοματικής μικρο -οικολογίας του ασθενούς, αλλά και να αυξήσει την ομορφιά της οδοντοστοιχίας. Το πιο σημαντικό, μέσω αυτών των διαδικασιών επιφανειακής επεξεργασίας και τροποποίησης, βελτιώνονται οι επιφανειακές ιδιότητες και η καταλληλότητα των χύτευσης και βελτιώνονται οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των οδοντοστοιχιών όπως η αντίσταση στη φθορά, η αντοχή στη διάβρωση και η αντοχή στην κόπωση του στρες.

 

I. Αφαίρεση του επιφανειακού στρώματος αντίδρασης

Το στρώμα της επιφανειακής αντίδρασης είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες των χύτευσης τιτανίου. Πριν από τη λείανση και τη στίλβωση χύτευσης τιτανίου, το στρώμα μόλυνσης της επιφάνειας πρέπει να αφαιρεθεί πλήρως για να επιτευχθεί ικανοποιητικό αποτέλεσμα στίλβας. Το στρώμα της επιφανειακής αντίδρασης του τιτανίου μπορεί να απομακρυνθεί πλήρως από την αποσύνθεση μετά την αμμοβολή.

1. Sandblasting: Η θεραπεία με άμμο των χύτευσης τιτανίου χρησιμοποιεί γενικά το λευκό corundum για τραχιά ανατίναξη. Η πίεση της αμμοβολής είναι μικρότερη από αυτή των μη αξιόλογων μετάλλων και γενικά ελέγχεται παρακάτω 0. 45MPa. Επειδή όταν η πίεση έγχυσης είναι πολύ υψηλή, τα σωματίδια άμμου επηρεάζουν την επιφάνεια του τιτανίου για να παράγουν έντονες σπινθήρες και η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να αντιδράσει με την επιφάνεια του τιτανίου για να σχηματίσει δευτερογενή ρύπανση, επηρεάζοντας την ποιότητα της επιφάνειας. Ο χρόνος είναι 15 έως 30 δευτερόλεπτα, και μόνο η κολλώδης άμμος, το στρώμα πυροσυσσωμάτωσης επιφάνειας και μέρος του στρώματος οξειδίου στην επιφάνεια του χύτευση μπορεί να αφαιρεθεί. Η υπόλοιπη δομή του στρώματος της αντίδρασης επιφανείας θα πρέπει να απομακρυνθεί γρήγορα από χημική αποσύνθεση.

2. Pickling: Το Pickling μπορεί γρήγορα και να αφαιρέσει πλήρως το στρώμα αντίδρασης επιφάνειας χωρίς να μολύνει την επιφάνεια με άλλα στοιχεία. Τόσο τα HF-HCL όσο και τα HF-HNO3 διαλύματα αποχρωματισμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το pickling τιτανίου, αλλά το διάλυμα HF-HCL Pickling έχει μεγάλη ικανότητα απορρόφησης υδρογόνου, ενώ το διάλυμα HF-HNO3 Pickling έχει μικρή ικανότητα απορρόφησης υδρογόνου. Η συγκέντρωση του HNO3 μπορεί να ελεγχθεί για να μειωθεί η απορρόφηση υδρογόνου και η επιφάνεια μπορεί να φωτιστεί. Γενικά, η συγκέντρωση του HF είναι περίπου 3% έως 5% και η συγκέντρωση του HNO3 είναι περίπου 15% έως 30%.

 

Ii. Θεραπεία ελαττωμάτων χύτευσης

Εσωτερικοί πόροι και κοιλότητες συρρίκνωσης: Τα εσωτερικά ελαττώματα μπορούν να απομακρυνθούν με καυτή ισοστατική πίεση, αλλά θα επηρεάσει την ακρίβεια της οδοντοστοιχίας. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ανίχνευση ελαττωμάτων ακτίνων Χ, λείανση επιφάνειας για να εκθέσετε τους πόρους και τη συγκόλληση με λέιζερ. Τα ελαττώματα των επιφανειακών πόρων μπορούν να επισκευαστούν απευθείας με τοπική συγκόλληση με λέιζερ.

 

Iii. Λείανση και στίλβωση

1. Μηχανική λείανση: Το τιτάνιο έχει υψηλή χημική αντιδραστικότητα, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα, υψηλό ιξώδες, χαμηλή αναλογία μηχανικής λείανσης και είναι εύκολο να αντιδράσει με λειαντικά και λειαντικά. Τα συνηθισμένα λειαντικά δεν είναι κατάλληλα για λείανση και στίλβωση τιτανίου. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε λειαντικά Superhard με καλή θερμική αγωγιμότητα, όπως το διαμάντι, το νιτριδίδιο του κυβικού βορίου, κλπ. Η ταχύτητα γραμμής στίλβωσης είναι γενικά 900 ~ 1800m/min. Είναι σκόπιμο, διαφορετικά, η λείανση των εγκαυμάτων και των μικροκύρων είναι επιρρεπείς στην επιφάνεια του τιτανίου.

2. Υπερηχητική λείανση: Μέσα από τη δράση των υπερηχητικών κραδασμών, τα λειαντικά σωματίδια μεταξύ της κεφαλής λείανσης και της επιφάνειας του εδάφους παράγουν σχετική κίνηση με την επιφάνεια του εδάφους για να επιτευχθεί ο σκοπός της λείανσης και της στίλβας. Το πλεονέκτημά του είναι ότι γίνεται ευκολότερο να αλέθουν αυλάκια, κοιλότητες και στενά μέρη που δεν μπορούν να γίνουν αλεσμένα με συμβατικά περιστροφικά εργαλεία, αλλά η επίδραση λείανσης των μεγαλύτερων χυτών δεν εξακολουθεί να μην είναι ικανοποιητική.

3. Ηλεκτρολυτική μηχανική σύνθετη λείανση: Χρησιμοποιήστε εργαλεία αγώγιμης λείανσης, εφαρμόστε ηλεκτρολύτη και τάση μεταξύ των εργαλείων λείανσης και της επιφάνειας λείανσης και μειώστε την τραχύτητα της επιφάνειας και βελτιώστε την επιφάνεια που γυρίζει μέσω της συνδυασμένης δράσης της μηχανικής και ηλεκτροχημικής στίλβας. Ο ηλεκτρολύτης είναι 0. 9NaCl, η τάση είναι 5V και η ταχύτητα είναι 3000rpm/min. Αυτή η μέθοδος μπορεί να αλέσει μόνο επίπεδες επιφάνειες και η άλεση σύνθετων αγκύλων οδοντοστοιχίας εξακολουθεί να βρίσκεται στο στάδιο της έρευνας.

4. Λελάρι βαρέλι: Η φυγοκεντρική δύναμη που παράγεται από την επανάσταση και την περιστροφή του βαρέλι λείανσης χρησιμοποιείται για να γίνει η οδοντοστοιχία στο βαρέλι και η λειαντική κίνηση σχετικά με τη τριβή για να επιτευχθεί ο σκοπός της άλεσης για τη μείωση της τραχύτητας της επιφάνειας. Η λείανση είναι αυτοματοποιημένη και αποτελεσματική, αλλά μπορεί να μειώσει μόνο την τραχύτητα της επιφάνειας, αλλά να μην βελτιώσει τη γυαλάδα της επιφάνειας. Η ακρίβεια λείανσης είναι φτωχή και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αφαίρεση και την τραχιά άλεση πριν από την λεπτή στίλβωση των οδοντοστοιχιών.

5. Χημική στίλβωση: Η χημική στίλβωση είναι να επιτευχθεί ο σκοπός της ισοπέδωσης και της στίλβωσης μέσω της αντίδρασης μείωσης της οξείδωσης των μετάλλων σε χημικά μέσα. Το πλεονέκτημά του είναι ότι η χημική στίλβωση δεν έχει καμία σχέση με τη σκληρότητα του μετάλλου, την περιοχή στίλβωσης και το δομικό σχήμα. Όλα τα μέρη που έρχονται σε επαφή με το υγρό γυαλίσματος είναι γυαλισμένα. Δεν απαιτείται ειδικός σύνθετος εξοπλισμός. Είναι εύκολο να λειτουργήσει και είναι πιο κατάλληλο για τη στίλβωση σύνθετων βραχιόνων οδοντοστοιχίας τιτανίου. Ωστόσο, οι παράμετροι διεργασίας της χημικής στίλβας είναι δύσκολο να ελεγχθούν και απαιτείται να έχει καλή επίδραση στίλβας στην οδοντοστοιχία χωρίς να επηρεάζεται η ακρίβεια της οδοντοστοιχίας. Το καλύτερο χημικό υγρό στίλβωσης τιτανίου είναι HF και HNO3 που παρασκευάζονται σε ένα συγκεκριμένο ποσοστό. Το HF είναι ένας αναγωγικός παράγοντας που μπορεί να διαλύσει το μέταλλο τιτανίου και να παίξει έναν ισοπαλία. Η συγκέντρωση είναι<10%. HNO3 plays an oxidizing role to prevent excessive dissolution and hydrogen absorption of titanium, and can also produce a brightening effect. Titanium polishing liquid requires high concentration, low temperature and short polishing time (1~2min.).

6. Ηλεκτρολυτική στίλβωση: επίσης γνωστή ως ηλεκτροχημική στίλβωση ή ανοδική διάλυση. Λόγω της χαμηλής ηλεκτρικής αγωγιμότητας του τιτανίου και της ισχυρής απόδοσης οξείδωσης, το τιτάνιο δύσκολα μπορεί να γυαλιστεί χρησιμοποιώντας υδατικά όξινα ηλεκτρολύτες όπως ηλεκτρολύτες HF-H3PO4 και HF-H2SO. Μετά την εφαρμογή της εξωτερικής τάσης, η άνοδος του τιτανίου είναι αμέσως οξειδωμένη και η διάλυση της ανόδου δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί. Ωστόσο, η χρήση ηλεκτρολύτη άνυδρου χλωριούχου σε χαμηλή τάση έχει καλή επίδραση στίλβωσης στο τιτάνιο και τα μικρά τεμάχια δοκιμών μπορούν να στραφούν με καθρέφτη, αλλά ο σκοπός της πλήρους στίλβας δεν μπορεί να επιτευχθεί για πολύπλοκες αποκαταστάσεις. Ίσως η μέθοδος αλλαγής του σχήματος της καθόδου και η προσθήκη καθόδων μπορεί να λύσει αυτό το πρόβλημα, το οποίο χρειάζεται περαιτέρω έρευνα.

 

Iv. Τροποποίηση επιφανείας του τιτανίου

1. Νιτρώντας: Τεχνολογίες χημικής θερμότητας όπως η νιτροποίηση πλάσματος, η επίστρωση ιόντων πολλαπλών τόξων, η εμφύτευση ιόντων και η νιτροποίηση λέιζερ χρησιμοποιούνται για να σχηματίσουν ένα στρώμα διαπερατότητας χρυσού κασσίτερου στην επιφάνεια των οδοντοστοιχιών τιτανίου, βελτιώνοντας έτσι την αντοχή στη φθορά, την αντοχή στη διάβρωση και την αντοχή στην κόπωση του τιτανίου. Ωστόσο, η τεχνολογία είναι πολύπλοκη και ο εξοπλισμός είναι ακριβός και είναι δύσκολο να επιτευχθεί κλινική πρακτική εφαρμογή για την επιφανειακή τροποποίηση των οδοντοστοιχιών τιτανίου.

2. Η ανοδική οξείδωση: Η τεχνολογία ανοδίωσης του τιτανίου είναι σχετικά εύκολη. Σε ορισμένα οξειδωτικά μέσα, κάτω από τη δράση της εφαρμοσμένης τάσης, η άνοδος τιτανίου μπορεί να σχηματίσει μια παχύτερη μεμβράνη οξειδίου, βελτιώνοντας έτσι την αντίσταση της διάβρωσης, την αντίσταση στη φθορά και την αντοχή του καιρού. Ο ηλεκτρολύτης για ανοδίωση γενικά χρησιμοποιεί υδατικό διάλυμα H2SO4, H3PO4 και οργανικού οξέος.

3. Ατμοσφαιρική οξείδωση: Το τιτάνιο μπορεί να σχηματίσει ένα παχύ και ισχυρό άνυδρο φιλμ οξειδίου σε ατμόσφαιρα υψηλής θερμοκρασίας, η οποία είναι αποτελεσματική για τη συνολική διάβρωση και τη διάβρωση του χάσματος του τιτανίου και η μέθοδος είναι σχετικά απλή.

 

V. Χρωματισμός

Προκειμένου να αυξηθεί η ομορφιά των οδοντοστοιχιών του τιτανίου και να αποτραπεί ο αποχρωματισμός των οδοντοστοιχιών τιτανίου λόγω της συνεχιζόμενης οξείδωσης υπό φυσικές συνθήκες, η αθλήτρια επιφάνειας, η ατμοσφαιρική οξείδωση και η ανοδική οξείδωση μπορούν να χρησιμοποιηθούν για το χρωματισμό της επιφάνειας, έτσι ώστε η επιφάνεια να σχηματίζει ένα ανοιχτό κίτρινο ή χρυσό κίτρινο χρώμα, η οποία βελτιώνει την ομορφιά των οδοντοστοιχιών του τιτανίου. Η μέθοδος ανοδικής οξείδωσης χρησιμοποιεί την επίδραση παρεμβολής της μεμβράνης οξειδίου του τιτανίου στο φως στο φυσικό χρώμα και μπορεί να σχηματίσει πολύχρωμα χρώματα στην επιφάνεια του τιτανίου αλλάζοντας την τάση υποδοχής.

 

Vi. Άλλες επιφανειακές θεραπείες

1. Επιφάνεια τραύμα: Για να βελτιωθεί η απόδοση συγκόλλησης μεταξύ τιτανίου και φινιρίσματος ρητίνης, η επιφάνεια του τιτανίου πρέπει να είναι τραχιά για να αυξήσει την περιοχή συγκόλλησης. Η αμμοβολή χρησιμοποιείται συχνά στην κλινική πρακτική για τη θεραπεία με τραυματισμό, αλλά η αμμοβολή μπορεί να προκαλέσει μόλυνση οξειδίου του αργιλίου στην επιφάνεια του τιτανίου. Χρησιμοποιούμε τη χάραξη οξαλικού οξέος για να επιτύχουμε καλή επίδραση τραχύτητας. Η τραχύτητα της επιφάνειας (RA) μπορεί να φτάσει το 1,5 0 ± 0.

2. Επιφανειακή επεξεργασία για να αντισταθεί στην οξείδωση υψηλής θερμοκρασίας: προκειμένου να αποφευχθεί η ταχεία οξείδωση του τιτανίου σε υψηλή θερμοκρασία, οι ενώσεις πυριτίου τιτανίου και οι ενώσεις αλουμινίου τιτανίου σχηματίζονται στην επιφάνεια του τιτανίου για να αποφευχθεί η οξείδωση του τιτανίου σε θερμοκρασίες πάνω από 700 βαθμούς. Αυτή η επιφανειακή επεξεργασία είναι πολύ αποτελεσματική για την οξείδωση υψηλής θερμοκρασίας του τιτανίου. Ίσως η επικάλυψη τέτοιων ενώσεων στην επιφάνεια του τιτανίου είναι ευεργετική για τη συγκόλληση του τιτανίου και της πορσελάνης, η οποία εξακολουθεί να χρειάζεται περαιτέρω έρευνα.

 

Αποστολή ερώτησής