Oberflächenbehandlung von Titanmaterialien

Methoden zur Oberflächenbehandlung von Titanmaterialien

Bei Titanmaterialien werden verschiedene Oberflächenbehandlungstechnologien weit verbreitet.

Verschleißbeständige Oberflächenbehandlungen:

• Die Verschleißfestigkeit ist für Titan eine große Herausforderung, weshalb die Oberflächenbehandlung besonders wichtig ist.

• Nassplattierung: Hierzu gehören Cr- und Ni-Plattierung als wirksame verschleißbeständige Methoden.Die elektrolytische Methode der Ni-Belastung, gefolgt von der Cr-Belastung, ermöglicht eine schnelle Filmbildung mit einer Dicke von mehreren Mikrometern.

• Sputtering: Verwendet einen Hochgeschwindigkeits-Plasma-Jet, um geschmolzenes Metall ohne Vakuum auf die Materialoberfläche zu sprühen, was eine hohe Effizienz bietet.

• Oberflächenstärkungsmethoden: Einschließlich CVD-, PVD- und PVCD-Technologien.

Anodisierung:

• Ein ausgereifter Prozess, der dichte Oxidfolien auf Titanoberflächen bildet, wodurch die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit verbessert wird.

• Bietet dekorative Effekte und verbessert gleichzeitig die mechanischen Eigenschaften und die Isolierung.

PVD-Beschichtung:

• Physical Vapor Deposition, eine Art Vakuumbeschichtung.

• Hauptsächlich für funktionelle Beschichtungen auf Titanlegierungsoberflächen verwendet, obwohl die Haltbarkeit verbessert werden muss.

CNC-Bearbeitung:

• Hauptsächlich zur Formgebung und Veredelung von Titanlegierungen.

• Erfordert aufgrund der hohen Härte von Titan spezielle Werkzeuge wie zusammengesetzte Beschichtungsschneider, Diamantschneider oder CBN-Werkzeuge.

Thermische Diffusion:

• Methoden wie das Ionennitrieren können Titanoberflächen nitrieren, um die Härte zu erhöhen.

• Bei 850°C steigt die Filmmenge des Nitrides von 0,7 μm auf 5,0 μm und erreicht eine Oberflächenhärte von 1200-1600 Hv.

Elektropolieren:

• Entfernt Oxidfolien und Verunreinigungen von Titanoberflächen durch Elektrolyse und verbessert so die Oberflächenveredelung.

Ablagerung in flüssiger Phase:

• Beispiel: Einlagerung von Biokeramikbeschichtungen auf TC4-Oberflächen zur Ergänzung der Funktionalität.

Andere Methoden:

• Chemische Beschichtung, thermische Beschichtung, Niederdruck-Ionenprozesse, Elektronen-/Laseroberflächenlegierung, unausgewogene Magnetron-Sputterung, Ionennitrurierung, Ionenbeschichtung und Nanotechnologie.

Abschließend kann gesagt werden, dass Titanmaterialien unterschiedliche Oberflächenbehandlungsmethoden aufweisen, die jeweils einzigartige Eigenschaften und Anwendungen aufweisen.Die geeignete Methode sollte auf der Grundlage spezifischer Nutzungs- und Leistungsanforderungen ausgewählt werden..