티타늄 와이어와 티타늄 막대의 내마모성을 높이는 방법-

습식 코팅 방식

습식 코팅법은 현재 가장 널리 사용되는 티타늄 소재의 표면 내마모성 처리 공정으로 크롬(Cr) 코팅과 니켈{1}}인(Ni{2}}P) 코팅이 대표적입니다. 티타늄 표면의 산화막 활성이 높기 때문에 크롬을 직접 코팅하면 접착력이 약하고 벗겨지기 쉽습니다. 따라서 업계 표준 공정은 2-단계 방법입니다. 먼저 니켈(Ni) 층을 티타늄 로드 또는 와이어 기판의 표면에 전이 층으로 증착하여 코팅의 접착력을 향상시킨 다음 크롬(Cr)을 내마모성 표면층으로 니켈 층 표면에 증착합니다.-

이 공정은 증착을 위해 전기 분해를 사용하며 빠른 필름 형성 속도, 제어 가능한 코팅 두께 및 일반 내마모성 코팅 두께가 수 마이크로미터에 달할 수 있습니다.{0}} 단 1μm의 장식 코팅층 두께로도 효과를 얻을 수 있습니다. 코팅은 경도가 높고 마찰 계수가 낮기 때문에 매우 비용 효율적인-내마모성-표면 처리 방법입니다.

열확산 방식

원래는 강재의 경화를 위한 침탄, 질화, 붕소화 등의 열확산 공정에 널리 사용되었으나, 적응 및 최적화를 거쳐 티타늄 소재의 표면 내마모성 처리에도 적용할 수 있습니다.{0}} 핵심 원리는 고온에서 탄소, 질소, 붕소 등의 원소를 티타늄 막대 및 와이어의 표면 격자로 확산시켜 고{2}}경도 티타늄 화합물층을 형성함으로써 표면 경화를 달성하는 것입니다.

처리된 티타늄 재료의 표면층의 경도는 몇 배로 증가할 수 있으며, 경화된 층은 코팅 박리의 위험 없이 모재에 야금학적으로 결합됩니다. 내마모성은 내구성이 뛰어나고 안정적이며 장기간 마찰과 마모에 취약한 구조 부품에 사용하기에 적합합니다.-

용접방법

용접 방법은 플라즈마 전사 아크를 열원으로 활용하여 고{0}}경도 내마모성-합금 소재를 녹인 후 강화할 티타늄 로드 또는 와이어의 표면에 용접하여 야금학적으로 결합된 내마모성 개질층을 형성합니다.- 티타늄 재료의 처리된 표면은 우수한 내마모성을 가지며, 처리 과정에서 전체 작업물을 고온 환경에 배치할 필요 없이 국부적인 용접 영역만 가열되므로 티타늄 기판의 전체 가열로 인한 기계적 특성 저하를 효과적으로 방지할 수 있습니다.

그러나 이 공정 후 표면 거칠기가 상대적으로 높아 2차 가공 및 연마가 필요합니다. 이는 직경이 더 크고 두께가 더 큰 티타늄 막대를 가공하는 데만 적합하며, 당분간 미세한- 직경의 티타늄 와이어에는 적합하지 않습니다.

최근에는 CVD(Chemical Vapor Deposition), PVD(Physical Vapor Deposition), PCVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등 기상 증착 표면 강화 기술이 고급 분야에 점차 적용되고 있습니다.{1}}

이러한 공정을 통해 티타늄 막대 및 와이어 표면에 티타늄 질화물 및 다이아몬드와 같은 탄소-와 같은 초경질 코팅을 증착할 수 있습니다. 두께가 균일하고 조절이 가능하며 코팅의 접착력이 강합니다. 내마모성을 크게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내식성 및 마찰 감소와 같은 복합 특성을 고려하여 요구 사항에 따라 코팅 구성을 조정할 수 있으며 티타늄 기판의 기계적 특성에 영향을 주지 않고 가공 온도가 낮습니다. 이는 특히 고정밀, 소형-티타늄 와이어 및 정밀 티타늄 로드에 적합하며 항공우주 및 의료와 같은 고급 분야의 엄격한 요구사항을-충족할 수 있습니다.