กระบวนการพ่นทรายของวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมและไทเทเนียมเป็นเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวที่สำคัญโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดชั้นออกไซด์และมลพิษบนพื้นผิวเพื่อปรับปรุงความหยาบผิวของพื้นผิวเพื่อเพิ่มการยึดเกาะของการเคลือบ หรือเพื่อให้คุณสมบัติทางเคมีกายภาพจำเพาะของพื้นผิว เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของวัสดุและด้านอื่น ๆ
การพ่นทรายคือการใช้ลมอัดหรือการไหลของน้ำ โดยจะเป็นสเปรย์ความเร็วสูงที่มีฤทธิ์กัดกร่อนไปยังพื้นผิวของโลหะผสมไททาเนียม เพื่อขจัดพื้นผิวของชั้นออกไซด์ สิ่งสกปรก และสิ่งสกปรก เพื่อปรับปรุงความหยาบและการยึดเกาะของพื้นผิว วิธีนี้มักใช้ในการปรับสภาพพื้นผิวของการหล่อและการตีขึ้นรูปไทเทเนียมเพื่อให้แน่ใจว่าผลการยึดเกาะของการประมวลผลหรือการเคลือบในภายหลัง
การพ่นทรายไม่เพียงแต่ใช้ในการทำความสะอาดและทำให้พื้นผิวหยาบเท่านั้น แต่ยังเพื่อปรับปรุงโครงสร้างจุลภาคของวัสดุด้วยการปรับพารามิเตอร์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ขนาดเกรนของโลหะผสมไทเทเนียมสามารถลดลงเหลือประมาณ 44 นาโนเมตรโดยการระเบิดด้วยเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 ถึง 2 มิลลิเมตร ซึ่งช่วยเพิ่มความทนทานต่อความล้าและความต้านทานต่อการแตกร้าวจากความเครียด นอกจากนี้ เทคโนโลยีการพ่นแบบเปียกรวมกับการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิกสามารถยืดอายุการยิงและเพิ่มความแข็งแรงของผลผลิตเฉพาะจุดในขณะที่ลดความหยาบของพื้นผิว
การขัดผิวด้วยการยิงมีการใช้งานที่หลากหลายในการปลูกถ่ายทางการแพทย์ การบินและอวกาศ และสาขาอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การพ่นทรายบนพื้นผิวรากฟันเทียมสามารถเพิ่มพื้นที่ผิว ส่งเสริมการยึดเกาะและการเพิ่มจำนวนของเซลล์ และปรับปรุงการรวมตัวของกระดูก ในการขึ้นรูปคอมโพสิตและโลหะผสมไทเทเนียม การพ่นทรายสามารถปรับปรุงความต้านทานแรงเฉือนได้อย่างมาก ซึ่งเอื้อต่อการเชื่อมต่อระหว่างวัสดุคอมโพสิตและโลหะผสมไทเทเนียม
กระบวนการพ่นทราย
1. กระบวนการพ่นทรายแบบแห้ง:- การพ่นทรายแบบแห้งเป็นกระบวนการพ่นทรายที่พบบ่อยที่สุด ซึ่งใช้อากาศอัดเป็นพลังในการระเบิดวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อน (เช่น ทรายควอทซ์ ทรายเพชร ทรายเหล็ก ฯลฯ) ลงบนพื้นผิวของชิ้นงานเพื่อให้ได้ วัตถุประสงค์ในการทำความสะอาด ลบคม เพิ่มความหยาบผิว ฯลฯ ตามส่วนต่างๆ จึงมีการเลือกเม็ดกรวดที่แตกต่างกันเพื่อตอบสนองความต้องการที่แตกต่างกันของชิ้นงาน - ตามชิ้นส่วนต่างๆ ให้เลือกสารขัดถูขนาดอนุภาคและความดันอากาศอัดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ชิ้นส่วนเหล็กขนาดใหญ่ที่มีความหนาเกิน 3 มม. อาจใช้ทรายควอทซ์ 2.5-.5 มม. และแรงดันอากาศอัด {5-.5 มม. และ 0.3~0.5MPa
2. กระบวนการพ่นทรายแบบเปียก: - การพ่นแบบเปียกนั้นคล้ายคลึงกับการพ่นแบบแห้ง แต่จะมีการเติมน้ำเข้าไปในสารขัดเพื่อให้เกิดเป็นสารละลายที่ลดการปนเปื้อนของฝุ่นและลดอุณหภูมิพื้นผิวของชิ้นงานให้ต่ำลง การพ่นทรายแบบเปียกมักใช้ในโอกาสที่ต้องการความสะอาดของสิ่งแวดล้อมในระดับสูง
3. Shot Peening: - Shot peening คล้ายกับการพ่นทราย แต่ใช้การขัดแบบทรงกลม (เช่น ช็อตเหล็กหรือแก้ว) แทนการขัดแบบทราย การยิงระเบิดสามารถสร้างแรงกดอัด ปรับปรุงความแข็งแรงเมื่อยล้าของชิ้นส่วน และความต้านทานต่อการกัดกร่อนของความเค้น ซึ่งมักใช้ในการปรับสภาพพื้นผิวของชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำ
4. การพ่นแบบกาลักน้ำ: - การพ่นแบบกาลักน้ำใช้ท่อกาลักน้ำเพื่อดึงสารขัดถูเข้าสู่กระแสลม และใช้สำหรับการเตรียมพื้นผิวของชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อนขนาดเล็ก
5. การพ่นด้วยแรงดัน: - การพ่นด้วยแรงดันใช้ภาชนะที่มีแรงดันเพื่อดันวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนออกด้วยความเร็วสูง และเหมาะสำหรับการชุบผิวพื้นที่ขนาดใหญ่ โดยมีประสิทธิภาพสูง แต่ยังมีความต้องการอุปกรณ์ที่สูงกว่าด้วย
6. การพ่นแบบเปียก: - การพ่นแบบเปียกจะรวมน้ำเข้ากับวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเพื่อลดฝุ่นและทำความสะอาดพื้นผิว และเหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความสะอาดด้านสิ่งแวดล้อม
7. การพ่นด้วยลูกปัด: - การพ่นด้วยลูกปัดใช้ลูกปัดแก้วในการทำความสะอาดและขัดพื้นผิวอย่างอ่อนโยน และเหมาะสำหรับพื้นผิวที่ละเอียด เช่น เครื่องประดับและเครื่องมือที่มีความแม่นยำ
8. การพ่นน้ำแข็งแห้ง: - การทำความสะอาดด้วยเม็ดน้ำแข็งแห้งไม่ทิ้งสารตกค้าง เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการการทำความสะอาดแบบไร้สารตกค้าง เช่น อุปกรณ์แปรรูปอาหาร การเลือกกระบวนการพ่นทรายขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่จะบำบัด สภาพของพื้นผิว วัตถุประสงค์ของกระบวนการ และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม กระบวนการพ่นแต่ละกระบวนการมีสถานการณ์การใช้งานและข้อดีเฉพาะของตัวเอง และการเลือกกระบวนการพ่นที่ถูกต้องสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพและคุณภาพของการรักษาพื้นผิวได้อย่างมาก
