티타늄 금속의 표면 처리 공정은 무엇입니까?

1. 아노다이징

아노다이징은 잘 알려져 있고 성숙한 공정이므로 여기서는 자세히 소개하지 않겠습니다. 일반적으로 사용되는 알루미늄 합금 양극 외에 티타늄 금속도 양극으로 사용할 수 있으며 대부분의 티타늄 착색 공정은 양극 산화 처리를 통해 이루어지며 얼음 결정 꽃, 실, 등 다양합니다. 다른 옵션.

아노다이징 공정은 장식 외에도 제품의 금속 표면에 치밀한 피막층을 형성해 기계적 물성, 내마모성, 내후성, 절연성을 강화하고 코팅과의 접착력을 향상시키는 공정이기도 합니다.

여기서 티타늄 합금은 알루미늄 합금과 다르다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 양극으로 사용되는 티타늄의 가격은 높지만 티타늄 합금으로 형성된 산화막의 경도는 그 자체보다 나쁩니다. 따라서 일반적으로 많은 제조업체는 순수 티타늄 제품의 표면에 양극을 만들기로 선택합니다. 예를 들어, 사진의 여러 제품은 GR5 순수 티타늄 소재 표면에 양극 효과가 있습니다.

대부분의 티타늄 제품은 아노다이징 공정을 사용하여 착색되지만 보호를 위해 일부 표면 처리가 필요합니다. 예를 들어 아이폰15 프로는 원래 색상인 티타늄 실버 외에 나머지 3가지 색상(블랙, 화이트, 블루)도 모두 아노다이징 기술을 이용해 컬러링됐다. 그 다음에는 기능 보호를 위한 PVD가 이어집니다.

2.PVD 코팅

PVD는 진공 코팅의 일종인 물리적 기상 증착(Physical Vapor Deposition)이며, 그 공정은 매우 성숙되었습니다. PVD 처리는 티타늄 합금 표면에 수행할 수 있습니다. 주요 목적은 표면을 보호하고 보호하는 기능성 코팅을 추가하는 것입니다. 그러나 현재 기능성 소재인 PVD는 거의 테스트를 통과하지 못하고 있으며, PVD 프라이머 소재의 성능이 아주 좋지 않은 이상 내구성 개선이 필요하다는 점은 주목할 만하다.

iPhone 15 Pro를 예로 들어보겠습니다. 블랙 티타늄, 화이트 티타늄, 블루 티타늄, 내츄럴 티타늄 4가지 색상 중 기본 색상인 티타늄 실버를 제외한 나머지 3가지 색상은 양극 기반으로 PVD 코팅 공정을 적용해 제품의 표면 성능을 높였다. 하지만 계속되는 페이딩 등의 문제가 여전히 발생하는데, 이는 내구성 측면에서 PVD의 단점도 반영합니다.

물론 기능성 외에도 컬러링 효과도 얻을 수 있습니다. 전체적으로 제품의 디자인 퀄리티가 크게 향상될 수 있습니다.

3. CNC

티타늄 합금 CNC 가공은 주로 성형 및 마무리 역할을 합니다. 가공 중 가장 큰 문제 중 하나는 공구 손실입니다. 티타늄 합금은 단단하기 때문에 다른 금속보다 가공하기가 더 어렵습니다. 절삭 과정에서 공구는 고온, 큰 절삭력, 긴 마찰 거리, 큰 진동 변형, 공구 고착 등의 영향을 받아 심각한 공구 마모를 초래합니다. 티타늄 합금은 기존 공구로 가공하기 어렵습니다. CBN 나이프로 잘 가공하려면 특수 복합 코팅 나이프나 심지어 다이아몬드 나이프를 사용해야 합니다. 스마트워치 케이스를 예로 들어보겠습니다. 평균적으로 시계 케이스 4개를 생산할 때마다 공구 1개가 손실되는데, 이는 엄청난 비용입니다.

4. 연삭 및 연마

연삭과 연마는 거의 모든 재료를 가공하는 데 필요한 단계입니다. 보다 정확한 사이즈와 섬세한 질감을 표현할 수 있도록 하는 것이 목적입니다. 제품 표면의 모든 위치를 미세하게 연마하려면 미세한 연마 입자나 소모품을 사용해야 하는 경우가 많습니다. 동시에 고광택 거울, 무광택 프로스팅 등과 같은 특정 프로세스 솔루션을 통해 특수 효과를 얻을 수도 있습니다.

5. 그리기

티타늄 표면을 브러싱 처리하여 무광택 질감을 연출할 수 있습니다. 이러한 티타늄 브러시 효과는 가전제품 산업의 제품에서 매우 자주 나타납니다. 섬세한 터치감과 시각적 아름다움까지 고려하여 더욱 많은 소비자들에게 인지도와 선호도를 얻고 있습니다.

6. 레이저 조각

주로 레이저 드릴링 및 용접과 같은 공정이 포함됩니다.

7. 샌드 블라스팅

티타늄 합금 표면의 샌드블래스팅 공정의 주요 목적은 기능성입니다. 티타늄 금속의 표면 접착력 향상, 수명 연장(표면 불순물 제거 등), 제품 표면의 매끄러움과 심미성을 향상시킵니다. 이는 다른 표면 처리 공정의 효과를 제공하는 것으로도 이해될 수 있습니다.

새로운 Apple 특허에서는 이전에 티타늄 합금 및 샌드블라스팅 공정을 언급했습니다. 티타늄 합금의 표면 효과는 에칭과 아노다이징을 결합한 새로운 샌드블라스팅 공정을 통해 달성됩니다. 거친 부분을 제거하고 에센스를 추출하여 더 나은 보호와 외관을 선사합니다. Apple의 최신 iPhone 15 Pro 티타늄 프레임은 샌드블래스팅 공정을 사용하는 것으로 알려져 있습니다.

티타늄 금속 제품의 표면 처리, 특히 정밀 전자 제품 분야에서는 이종 금속을 결합하여 외관을 만드는 것이 더 나은 방법입니다. 문제는 비용이 상대적으로 높다는 것입니다. 그 이유는 이종금속복합재료는 대량생산을 충족하면서도 고유의 물성 및 특성을 유지해야 하므로 상대적으로 가격이 비싸기 때문이다. Apple의 최신 iPhone 15 Master는 새로운 열 기계 처리 및 기타 공정을 사용하여 100% 재활용 알루미늄 금속으로 만들어진 새로운 2차 구조로 포장된 새로운 구조 디자인을 특징으로 합니다. 고체 확산의 초고압은 두 금속 사이의 고강도 결합을 가능하게 합니다. 그러나 실제 효과는 아직 만족스럽지 못하며, 티타늄 금속의 표면처리 기술은 더욱 개선될 필요가 있다.