בשני המאמרים הקודמים, בדקנו באופן שיטתי את הסיבות השורשיות ואת הפעולות המתקנות עבור ליטוש כימי לא אחיד של סגסוגות טיטניום. החל מסיווג פגמים, הבהרנו את המנגנונים מאחורי קליפת התפוז, סימני הזרימה והחרור. לאחר מכן דנו במשתני התהליך הקריטיים-יחס HF/HNO₃, בקרת טמפרטורה, הזדקנות אמבט ודינמיקת נוזלים-הוכיחו כי אי אחידות אינה פגם אקראי אלא תוצאה צפויה של פרמטרים שנסחפים מחוץ לטווחים האופטימליים שלהם.
עם זאת, אפילו תהליך ליטוש מבוקר בצורה מושלמת עלול להיהרס על ידי טיפול לא נכון לאחר מכן. בפרק שלישי זה, אנו מתמקדים בשלבים הבאים לאחר הליטוש: שטיפה, פסיבציה, ייבוש ושיקולים ספציפיים לסגסוגת. נסביר מדוע "השלבים האחרונים" הופכים לעתים קרובות למקור האמיתי של פגמים לא אחידים, ונספק נקודות ביקורת ניתנות לפעולה כדי להבטיח שמירה על פוליש אחיד עד לחלק המוגמר.
7. טיפול לאחר-פוליש: שטיפה, פסיביות וייבוש
אפילו ליטוש אחיד לחלוטין עלול להיהרס על ידי טיפול אחר-שגוי. לאחר ההסרה מאמבט ההברקה, חומר העבודה נושא שכבה של תמיסה חומצית שממשיכה להגיב אם לא שוטפים אותה. שטיפה מאוחרת מייצרת סימני חריטה לא אחידים כאשר התמיסה מתנקזת ומתנקזת על פני השטח.
הרצף המומלץ: טבילה מיידית במים דה-יונים זורמים, ולאחר מכן שטיפה שנייה במים מתוקים. עבור יישומים קריטיים, שטיפה מנטרלת ב-3-5% חומצה חנקתית מסירה שאריות פלואורידים ומעודדת היווצרות של שכבה פסיבית נקייה ואחידה. חומצה חנקתית היא חומר פסיבי יעיל לטיטניום, ושלב זה משפר באופן משמעותי את אחידות העמידות בפני קורוזיה.
ייבוש צריך להתבצע עם אוויר חם נקי ומסונן. חלקיקים הנישאים באוויר הנוחתים על משטח מלוטש רטוב יגרמו לכתמים שלא ניתן להסיר בקלות ללא ליטוש מחדש.- עבור רכיבים בעלי ערך- גבוה, שטיפה סופית במים דה-יונים חמים ואחריה ייבוש צנטריפוגלי או בוואקום מונעת לחלוטין כתמי מים-.
8. סגסוגת-שיקולים ספציפיים
סגסוגות טיטניום שונות מגיבות באופן שונה לליטוש כימי. טיטניום CP (דרגה 1-4), בהיותו חד- פאזי, מלטש בדרך כלל בצורה אחידה יותר מאשר סגסוגות + כמו Ti-6Al-4V (TC4) או ליד- סגסוגות כמו Ti-10V-2Fe-3Al (TB6). בסגסוגות דו-פאזיות, לפאזה התנהגות אלקטרוכימית שונה מזו של הפאזה. תחת יחסי HF/HNO₃ מסוימים, הפאזה מתמוססת באופן מועדף, ויוצרות מיקרו חספוס המופיע כקליפת תפוז בסולם המאקרו.
עבור סגסוגות דו-פאזיות, ריכוזי HNO₃ מעט גבוהים יותר בטווח המקובל עוזרים לשלוט בהתקפת פאזה על-ידי קידום סרט פסיבי אחיד יותר. עבור ליד - וסגסוגות, חלק מהמתרגלים מפחיתים את ריכוז ה-HF ל-2-3% ומגדילים את זמן העיבוד בהתאמה כדי להשיג פילוס ללא התקפת פאזה דיפרנציאלית. אין מתכון אוניברסלי-בדיקת אצווה על דגימות מייצגות היא חיונית בעת החלפת דרגות סגסוגת.
מַסְקָנָה
חוסר אחידות של ליטוש כימי של טיטניום- אינו פגם ייצור בלתי נמנע אלא תוצאה צפויה של משתני תהליך ספציפיים הפועלים מחוץ לטווחים האופטימליים שלהם. גורמי השורש השכיחים ביותר-חוסר איזון ביחס HF/HNO₃, שיפועים בטמפרטורה, הזדקנות אמבט, תסיסה לא מספקת וטיפול מקדים-לא עקבי- כולם ניתנים לטיפול באמצעות בקרת תהליכים ממושמעת.
עבור חנויות שחוות בעיות אחידות חוזרות, ביקורת שיטתית של חמשת הפרמטרים הללו תזהה את התורם העיקרי ברוב המקרים. הפתרון לעתים נדירות דורש כימיה או ציוד אקזוטיים. במקום זאת, הוא דורש תשומת לב ליסודות: בקרת טמפרטורה יציבה, תנועת פתרון אקטיבית, תחזוקה שוטפת של האמבטיה וניקוי מקדים-קפדני. כאשר מרכיבים אלו מנוהלים כראוי, ליטוש כימי טיטניום מספק את המשטחים הבהירים והאחידים שהתהליך מסוגל לייצר.
