Quels sont les procédés de traitement de surface du titane métallique ?
1. Anodisation
L'anodisation est un procédé bien connu et mature, je ne le présenterai donc pas trop ici. En plus des anodes en alliage d'aluminium couramment utilisées, le titane métallique peut également être utilisé comme anodes, et la plupart des processus de coloration du titane sont obtenus par anodisation, qui peut produire des couleurs et des motifs plus riches avec un degré élevé de différenciation, notamment des fleurs de cristal de glace, des fils, etc. Divers. autres options.
En plus de la décoration, le processus d'anodisation forme également une couche de film dense sur la surface métallique du produit pour améliorer les propriétés mécaniques, la résistance à l'usure et aux intempéries, l'isolation et améliorer la force de liaison avec le revêtement.
Il convient de mentionner ici que les alliages de titane sont différents des alliages d'aluminium. Bien que le coût du titane comme anode soit plus élevé, la dureté du film d'oxyde formé par l'alliage de titane est pire qu'elle-même. Par conséquent, d’une manière générale, de nombreux fabricants choisissent de fabriquer des anodes à la surface de produits en titane pur. Par exemple, plusieurs produits sur la photo ont un effet anodique sur la surface du matériau en titane pur GR5.
La plupart des produits en titane sont colorés à l'aide d'un processus d'anodisation, mais nécessitent ensuite un traitement de surface pour leur protection. Par exemple, l'iPhone 15 Pro, en plus de la couleur d'origine argent titane, les trois autres couleurs (noir, blanc et bleu) sont toutes colorées à l'aide de la technologie d'anodisation. Vient ensuite le PVD pour la protection fonctionnelle.
2. Revêtement PVD
Le PVD est un dépôt physique en phase vapeur, un type de revêtement sous vide, et le processus est très abouti. Le traitement PVD peut être effectué sur des surfaces en alliage de titane. L'objectif principal est d'ajouter un revêtement fonctionnel qui protège et protège la surface. Cependant, il convient de noter qu'actuellement, le PVD en tant que matériau fonctionnel peut à peine réussir le test et que la durabilité doit être améliorée à moins que les performances du matériau d'apprêt PVD ne soient très bonnes.
Prenons l’exemple de l’iPhone 15 Pro. Parmi les quatre couleurs de titane noir, de titane blanc, de titane bleu et de titane naturel, à l'exception de la couleur primaire argent titane, les trois autres couleurs sont basées sur des anodes et équipées d'un processus de revêtement PVD pour augmenter les performances de surface du produit. Cependant, des problèmes tels qu'une décoloration ultérieure surviennent encore, ce qui reflète également les défauts du PVD en termes de durabilité.
Bien entendu, en plus de la fonctionnalité, des effets de coloration peuvent également être obtenus. Dans l’ensemble, la qualité de conception du produit peut être grandement améliorée.
3. CNC
L'usinage CNC en alliage de titane joue principalement le rôle de façonnage et de finition. L’un des plus gros problèmes lors de l’usinage est la perte d’outils. Les alliages de titane étant plus durs, ils sont plus difficiles à usiner que les autres métaux. Pendant le processus de coupe, l'outil est soumis à des températures élevées, à une force de coupe importante, à une longue distance de frottement, à une déformation due aux vibrations importantes, au collage de l'outil, etc., entraînant une usure importante de l'outil. Les alliages de titane sont difficiles à usiner avec des outils conventionnels. Il faut utiliser des couteaux spéciaux à revêtement composite, voire des couteaux diamantés, pour bien les usiner avec les couteaux CBN. Prenons l'exemple des boîtiers de montres intelligentes. En moyenne, un outil est perdu pour quatre boîtiers de montre produits, ce qui représente un coût énorme.
4. Meulage et polissage
Le meulage et le polissage sont des étapes nécessaires au traitement de presque tous les matériaux. Le but est de permettre au produit de présenter une dimension plus précise et une texture plus délicate. Il est souvent nécessaire d’utiliser de fines particules de polissage ou des consommables pour polir finement chaque position de la surface du produit. Dans le même temps, des effets spéciaux peuvent également être obtenus grâce à des solutions de processus spécifiques, telles qu'un miroir très brillant, un glaçage mat, etc.
5. Dessin
La surface en titane peut être brossée pour créer une texture mate. Cet effet brossé titane apparaît très fréquemment dans les produits de l’industrie électronique grand public. Compte tenu du toucher délicat et de la beauté visuelle, il est reconnu et favorisé par un plus grand nombre de consommateurs.
6. Gravure laser
Il comprend principalement des processus tels que le perçage et le soudage au laser.
7. Sablage
L’objectif principal du processus de sablage sur les surfaces en alliage de titane reste la fonctionnalité. Y compris l'amélioration de l'adhérence de surface du titane métallique, la prolongation de la durée de vie (élimination des impuretés de surface, etc.) et l'augmentation de la douceur et de l'esthétique de la surface du produit. Il peut également être compris comme servant les effets d’autres procédés de traitement de surface.
Un nouveau brevet Apple mentionnait précédemment l'alliage de titane et le processus de sablage. L'effet de surface de l'alliage de titane est obtenu grâce à un nouveau procédé de sablage qui combine gravure et anodisation. Il élimine les rugosités et extrait l'essence pour une meilleure protection et apparence. Il est entendu que le dernier cadre en titane de l'iPhone 15 Pro d'Apple utilise un processus de sablage.
Dans le traitement de surface des produits métalliques en titane, en particulier dans le domaine des produits électroniques de précision, une meilleure méthode consiste à combiner des métaux différents pour créer l'apparence. Le problème est que le coût est relativement élevé. La raison en est que les matériaux composites métalliques différents doivent conserver leurs propres propriétés et caractéristiques particulières tout en répondant à la production de masse, ils sont donc relativement chers. Le dernier iPhone 15 Master d'Apple présente une nouvelle conception structurelle, enveloppée dans une nouvelle structure secondaire composée à 100 % d'aluminium recyclé, utilisant un nouveau traitement thermomécanique et d'autres processus. La pression ultra-haute de diffusion à l’état solide permet une liaison à haute résistance entre les deux métaux. Cependant, l'effet réel n'est toujours pas satisfaisant et la technologie de traitement de surface du titane métallique doit être encore améliorée.
