3D baskı için gözenekli titanyum alaşımının yüzey pürüzlülüğünü azaltmak için yeni bir parlatma seçeneği olarak plazma parlatma

Gözenekli yapıların iç darbesi geleneksel mekanik kirlilik ile parlatılamayacağından, alternatif bir yöntem bulunması gerekir. Plazma kirliliği, karmaşık şekillere sahip zihinsel iş parçaları için özellikle etkili olan çevre dostu bir işleme yöntemidir. Başlamak için, ayrılmış titanyum alaşımlı iş parçalarını, farklı iş parçaları birbirine değmeden titanyum sepete yerleştirin.

Titanyum sepeti oda sıcaklığında ısıl işlem fırınına koyun ve fırın kapağını kapatın. Havayı çıkarmak ve uygun vakum derecesini korumak için gaz valfini açın. Önce ısıl işlem işlemini ayarlamak için, fırını 1,5 saat boyunca 800 santigrat dereceye ısıtın ve ardından soğutmadan önce sıcaklığı iki saat koruyun.

Isıl işlemden sonra, fırını oda sıcaklığına soğutun ve fırını hava ile doldurun. Fırın, panelde görüldüğü gibi atmosferik basınca geri döndüğünde, gözenekli titanyum alaşımlı iş parçasını çıkarın. İş parçasının yüzeylerini konfokal mikroskop kullanarak görüntülemek için, iş parçasını depolama platformuna yatay olarak yerleştirin.

Yüzey aritmetik ortalama pürüzlülüğünü veya RA parametresini ölçün. 2,5x büyütmeyi seçin ve canlı mod için geniş'i seçin. Genel durumu gözlemlemek için otomatik yoğunluk'a tıklayın ve 5x büyütmeye gidin.

Otomatik Yoğunluk'u tıklatın ve canlı modu Comp. İlgilendiğiniz alanı seçin, önce en düşük noktada ayarla'yı ve en yüksek noktada sonuncu olarak ayarla'yı tıklatın ve alımı normal olarak ayarlayın. Yaklaşık beş dakika sonra, sonuçları ConfoMap ST8 yazılımındaki yeni bir belgeye aktarın.

RA'yı ConfoMap ST'deki parametreler tablosunda elde etmek kolaydır. İş parçasının genel durumunu beş katlı bir ayna ile gözlemleyin. Ardından, yüksek güçlü bir aynaya geçin ve görüş alanını bir trabeküler üzerine odaklayın. Plazma parlatma işleminden önce iş parçasının RA değeri ile plazma parlatma etkisini ölçün.

Plazma parlatma için, elektrolit olarak pH değeri 5.7 ila 6.1 arasında olan% 4 amonyum sülfat çözeltisi kullanın. Parlatılacak gözenekli titanyum alaşımlı iş parçasının yüzeyini yatay olarak yerleştirin ve fikstür üzerine sabitleyin. Ardından, fikstürü plazma parlatma makinesine koyun.

Parlatma akımını 59 amper çiftine, voltajı 313 volta ve parlatma elektrolit sıcaklığını 101.6 santigrat dereceye ayarlayın ve bu parametrelere göre plazma parlatma işlemi yapın. 90 saniye boyunca plazma parlatma işlemini yaptıktan sonra, fikstürü plazma parlatma makinesinden çıkarın. Ardından, iş parçasının fikstüre sabitlendiği sıkıştırma noktasının konumunu hafifçe değiştirin.

Parlatma çözeltisi ile temas etmediği için orada elektrokimyasal reaksiyon meydana gelmedi. 90 saniye boyunca tekrar plazma parlatma işlemi yapın ve fikstürü plazma parlatma makinesinden çıkarın. İş parçasını fikstürden çıkarın ve deiyonize su ile ultrasonik temizleme makinesine koyun.

Su sıcaklığını 30 santigrat dereceye ayarlayın ve iş parçasını iki dakika boyunca temizleyin. İki dakika sonra, iş parçasını çıkarın ve kalan sıvıyı yüksek basınçlı hava ile üfleyin. Plazma parlatma işleminin tamamlanmasından sonra, taramalı elektron mikroskobu ve konfokal mikroskopi kullanarak yüzeyleri daha önce gösterildiği gibi görüntüleyin.

Taramalı elektron mikroskobu görüntüleri, gözenekli titanyum alaşımlı iş parçasının plazma parlatma işleminden önce ve sonra yüzey morfolojilerindeki farkı ortaya koydu. 30x ve 100x büyütmede, plazma parlatma işleminden önceki yüzey daha pürüzlü görünüyordu. 500x'e kadar büyütüldüğünde, plazma parlatma işleminden önce alaşım yüzeyinde gözlenen yarı erimiş tozlar ve ablatif oksit tabakalarının çoğunlukla parlatma işleminden sonra bulunmadığı bulunmuştur.

İlginç bir şekilde, gözenekli boyut ve trabeküler çaplar, parlatma işleminden sonra bile tasarımla tutarlıydı. Gözenekli titanyum alaşımlı iş parçasının tamamı ve bir kısmı hızlı döner konfokal mikroskop kullanılarak görüntülendi. Her iki durumda da yüzey pürüzlülüğü plazma parlatma işleminden önce yüksekti.

RA tarafından ortaya çıkarılan gözenekli yapıların yüzey pürüzlülüğü, parlatma işleminden sonra önemli ölçüde azalır. Bu teknoloji, gözenekli titanyum alaşımlı iş parçalarının plazma kirliliği teknolojisi ile yüzey pürüzlülüğünü azaltabileceğini açıklamıştır. Optimal parametreleri belirlemek için daha ileri çalışmalar yapılabilir.