През последните години използването натитанв потребителската електроника и други продуктови сектори набра популярност, като дори се превърна в стандартен материал в дизайна на някои-продукти от висок клас. Примерите включват средните-рамки на смартфони от висок{3}}клас и кутиите на смарт часовници.
За постигане на елегантен, първокласен външен вид и подобряване на повърхностните свойства на титаниеви продукти-като твърдост, издръжливост и устойчивост на атмосферни влияния-обхватът от процеси за повърхностна обработка става все по-разнообразен. Те включват анодиране, високо-температурна кристализация, четкане, течно-фазово покритие, галванопластика, лазерно ецване, пясъкоструене, полиране, електрофореза, CNC обработка и ецване. Тази статия изследва тези техники чрез конкретни казуси за дизайна на продукта.
Нека обобщим накратко указанията за проектиране на титанови продукти и избраните типове процеси.
- За лъскаво и гладко покритие: Изберете полиране;
- За богати цветове и твърдост: Изберете анодиране;
- За гъвкавост или специални цветове: Изберете PVD покритие или течно{0}}фазово покритие;
- За матова, текстурирана повърхност: Изберете полирано покритие;
- За премахване на ръбове или матово покритие: Изберете пясъкоструене;
- За артистични шарки и текстури: Изберете химическо ецване, CNC обработка, лазерно гравиране или високо{0}}температурна кристализация;
I. Анодиране
Ключови точки: Оцветяване, подобряване на свойствата на повърхността и създаване на шарки
Подобно на алуминиевите сплави, анодирането е един от най-разпространените процеси за повърхностна обработка на титан. Принципът включва електролитен процес, при който титанът се потапя в специфичен разтвор, образувайки наноразмерен филм от титанов диоксид на повърхността. Самият оксиден филм е безцветен, но причинява намеса на светлината и пречупване на повърхността му, създавайки уникални визуални цветове. Дебелината на анодизирания оксиден филм варира в зависимост от електролитното напрежение, което позволява на титановата повърхност да произвежда цветове като кафяво, лилаво, синьо, златно, зелено и розово. Целият процес не изисква бои или багрила. Приложим е в области като медицински устройства, домакински стоки (чаши, купи, прибори за хранене и др.) и потребителска електроника.
II. Високо{1}}температурна кристализация
Основни характеристики: текстура, шарки, сатенено покритие, устойчивост на пръстови отпечатъци, артистична привлекателност
По време на нагряване титанът претърпява алотропна трансформация. Неговата температура на фазов преход е 882,5 градуса; при тази температура титанът се трансформира от хексагоналната плътно-опакована (h-cpc) фаза в тяло-центрирана кубична (bcc) фаза. По време на този производствен процес, ако температурата се повиши допълнително до 1000 градуса или по-висока, върху повърхността на титания ще се образуват кристални структури. Тези структури постепенно стават по-големи и по-еднородни с повишаване на температурата, което води до уникалните повърхностни текстури и шарки, характерни за титана. Този процес е приложим за области като потребителска електроника, бижута, прибори за хранене, изкуство и ежедневни нужди.
III. Процес на четкане
Основни характеристики: текстура, сатенено покритие, устойчивост на пръстови отпечатъци
Четкането е процес, който запазва естествената текстура на титана. Титаниевата средна рамка на iPhone 15 Pro се отличава с полирано покритие, постигнато чрез серия от процеси, включително прецизна машинна обработка, полиране, четкане и пясъкоструене, което води до изискана и деликатна текстура.
IV. Галванопластика/PVD/AF покритие
Ключови точки: Оцветяване и подобряване на свойствата на повърхността
Процесите на повърхностно покритие за титан включват предимно галванопластика, PVD и AF. В сектора на потребителската електроника най-често се използват последните две, предимно за подобряване на свойствата на повърхността на продукта и удължаване на експлоатационния живот, като същевременно осигуряват цветови ефекти.
V. Образуване на филм от течна-фаза (микро-дъгово оксидиране)
Ключови моменти: оцветяване, подобряване на свойствата на повърхността
Подобно на анодизирането, технологията за образуване на филм в течна{0}}фаза включва формиране на покривен слой върху повърхността на металния титан. Основно използва високо напрежение за генериране на дъгов разряд. Чрез комбинираните ефекти на термохимични, плазмохимични и електрохимични процеси, силно свързано оксидно керамично покритие се образува in situ върху субстрата. Това значително подобрява свойствата на повърхността, включително твърдост, устойчивост на корозия и електрическа изолация. Освен това може да се използва за декоративно оцветяване; не са необходими допълнителни багрила, тъй като самият материал осигурява цвета. Дебелината на покритието обикновено варира от 5 до 20 микрометра.
VI. Полиране
Ключови моменти: Подобряване на покритието на повърхността и постигане на висок{0}}гланц
Като един от най-разпространените процеси за повърхностна обработка на титан, полирането подобрява покритието на повърхността на продукта, премахва несъвършенствата и създава високо-гланцово или матово покритие, като по този начин подобрява цялостната текстура.
VII. Пясъкоструене
Основни характеристики: фино, матово покритие и текстура
Пясъкоструйният титан създава фино, матово покритие на повърхността. Например, титаниевата рамка на Samsung Galaxy S25 Ultra се характеризира със значително подобрено тактилно усещане след пясъкоструене.
VIII. Лазерно гравиране
Основни характеристики: Локализиран, Висока точност, Артистичен
Лазерното гравиране се използва предимно върху титанови сплави за създаване на текст, лога и сложни шарки. Отличава се с висока прецизност и ефективност.
Имейл-:garychen3215@hotmail.com
Адрес: No.35, Baoti Rd, град Baoji, провинция Shaanxi, Китай
За контакт: г-н Гари Чен
Телефон: +86-917-8883215
Мобилно/WhatsApp: +86 13092900605
