রাসায়নিক পলিশিং টাইটানিয়াম এবং এর সংকর ধাতুগুলির জন্য একটি ব্যাপকভাবে গৃহীত সমাপ্তি প্রক্রিয়া হিসাবে রয়ে গেছে, যা যান্ত্রিক যোগাযোগ ছাড়াই উজ্জ্বল, প্রতিফলিত পৃষ্ঠ উত্পাদন করার ক্ষমতার জন্য মূল্যবান। যাইহোক, নন-ইউনিফর্ম পলিশিং-এচিং, প্রবাহের চিহ্ন, কমলার খোসার টেক্সচার, বা একক ওয়ার্কপিস জুড়ে অসংলগ্ন গ্লস-উৎপাদন পরিবেশে একটি স্থায়ী চ্যালেঞ্জ হিসেবে রয়ে গেছে। অ্যারোস্পেস ফাস্টেনার থেকে শুরু করে মেডিকেল ইমপ্লান্ট পর্যন্ত শিল্পের জন্য, পৃষ্ঠের ফিনিস অভিন্নতা সরাসরি জারা প্রতিরোধ, ক্লান্তি কর্মক্ষমতা, এবং প্রসেসিং আনুগত্যকে প্রভাবিত করে। এই নিবন্ধটি টাইটানিয়াম রাসায়নিক পলিশিং-এ অভিন্নতার-মূল কারণগুলি পরীক্ষা করে এবং কার্যকরী, প্রক্রিয়া-স্তরের পাল্টা ব্যবস্থা প্রদান করে৷
1. ত্রুটি শ্রেণীবিভাগ এবং ভিজ্যুয়াল ডায়াগনস্টিকস
পরামিতি সামঞ্জস্য করার আগে, সঠিক ত্রুটি সনাক্তকরণ অপরিহার্য। টাইটানিয়াম সারফেসগুলিতে নন-অভিন্ন পলিশিং সাধারণত বিভিন্ন স্বতন্ত্র বিভাগে পড়ে, প্রতিটি আলাদা মূল কারণ নির্দেশ করে।
কমলার খোসা তখন ঘটে যখন রাসায়নিক আক্রমণের হার বিভিন্ন ধাতুবিদ্যার পর্যায় বা খাদের মধ্যে শস্যের অবস্থানের মধ্যে পরিবর্তিত হয়। Ti-6Al-4V (TC4) এর মতো দুটি-ফেজ অ্যালয়গুলিতে, ফেজ নির্দিষ্ট অ্যাসিড অবস্থার অধীনে অগ্রাধিকারমূলকভাবে দ্রবীভূত হয়, একটি রুক্ষ পৃষ্ঠের টপোগ্রাফি ছেড়ে যায়। পিটিং সাধারণত একটি অত্যধিক উচ্চ HF ঘনত্ব বা HF-থেকে-HNO₃ অনুপাতের সর্বোত্তম উইন্ডোর সংকেত দেয়। প্রবাহের চিহ্ন এবং প্রান্ত-কেন্দ্রের পার্থক্যগুলি প্রায় সবসময়ই তরল গতিবিদ্যা এবং তাপীয় অভিন্নতার সমস্যাগুলির দিকে ফিরে আসে।
2. সমাধান রসায়ন: প্রাথমিক নিয়ন্ত্রণ পরিবর্তনশীল হিসাবে HF/HNO₃ অনুপাত
HF-HNO₃-H₂O সিস্টেমটি টাইটানিয়াম রাসায়নিক পলিশিংয়ের জন্য ওয়ার্কহরস হিসাবে রয়ে গেছে। HF সক্রিয় দ্রবীভূতকারী এজেন্ট হিসাবে কাজ করে, টাইটানিয়াম সাবস্ট্রেটকে আক্রমণ করে এবং নেটিভ অক্সাইড স্তর অপসারণ করে। HNO₃ একটি দ্বৈত ভূমিকা পালন করে: পৃষ্ঠের দূষণ রোধ করতে দ্রবীভূত Ti³⁺ থেকে Ti⁴⁺কে অক্সিডাইজ করা এবং প্যাসিভ ফিল্ম গঠনের প্রচার করা যা সামগ্রিক এচ রেট নিয়ন্ত্রণ করে।
শিল্প অনুশীলন সাধারণত 3-5% HF ঘনত্ব এবং 15-30% পরিমাণের HNO₃ ঘনত্বকে লক্ষ্য করে। এই উইন্ডোর মধ্যে, HF-থেকে-HNO₃ অনুপাত হল গুরুত্বপূর্ণ টিউনিং প্যারামিটার। TC4 এর পরীক্ষামূলক গবেষণায় 1:4, 1:6 এবং 1:8 অনুপাত পরীক্ষা করা হয়েছে (HF: HNO₃ ভলিউম অনুসারে)। একটি অনুপাত যা খুব বেশি এইচএফ-সমৃদ্ধ তা আক্রমনাত্মক, অনিয়ন্ত্রিত এচিং তৈরি করে পিটিং এবং নন-অভিন্ন উপাদান অপসারণ। একটি অনুপাত যা খুব বেশি HNO₃-সমৃদ্ধ তা প্রতিক্রিয়াটিকে অত্যধিক ধীর করে দেয় এবং সমতলকরণ সম্পূর্ণ হওয়ার আগে প্যাসিভেশন প্ররোচিত করতে পারে, যার ফলে মেঘলা বা অসম সমাপ্তি হয়।
অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াটি প্রসারণ-নিয়ন্ত্রিত বনাম সক্রিয়করণ-নিয়ন্ত্রিত এচিংয়ের সাথে সম্পর্কিত। যখন HF ঘনত্ব HNO₃-এর সাথে সঠিকভাবে ভারসাম্যপূর্ণ হয়, তখন দ্রবীভূতির হার ভূপৃষ্ঠে বিক্রিয়কদের পরিবহন দ্বারা সীমিত হয় না বরং পৃষ্ঠের বিক্রিয়া দ্বারা। এই ডিফিউশন-সীমিত শাসন স্বাভাবিকভাবেই ম্যাক্রো-স্কেল টপোগ্রাফি জুড়ে আরও অভিন্ন উপাদান অপসারণ তৈরি করে, কারণ প্রসারিত বৈশিষ্ট্যগুলি পুনরুদ্ধার করা অঞ্চলগুলির তুলনায় সামান্য উচ্চতর ডিফিউশন ফ্লাক্স গ্রহণ করে-সমতলকরণ প্রভাব যা সত্যিকারের পলিশিংকে সংজ্ঞায়িত করে।
3. তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং তাপীয় গ্রেডিয়েন্ট ব্যবস্থাপনা
তাপমাত্রা টাইটানিয়াম রাসায়নিক পলিশিং গতিবিদ্যার উপর একটি উচ্চারিত প্রভাব ফেলে। দ্রবণ তাপমাত্রায় প্রতি 5 ডিগ্রি বৃদ্ধির জন্য প্রতিক্রিয়ার হার প্রায় 1.5-2× বৃদ্ধি পায়। স্নান জুড়ে 3-4 ডিগ্রির মতো ছোট একটি তাপমাত্রা গ্রেডিয়েন্ট বিভিন্ন স্থানে অবস্থিত ওয়ার্কপিসগুলির মধ্যে বা এমনকি একটি বড় অংশের উপরে এবং নীচের মধ্যেও পোলিশ অভিন্নতার মধ্যে দৃশ্যত সনাক্তযোগ্য পার্থক্য তৈরি করতে পারে।
বেশিরভাগ টাইটানিয়াম রাসায়নিক পলিশিং ফর্মুলেশনের জন্য প্রস্তাবিত অপারেটিং পরিসীমা হল 20-35 ডিগ্রি। যাইহোক, এই পরিসীমা নির্ভুল কাজের জন্য খুব প্রশস্ত। অভিন্ন ফলাফলের জন্য ±1.5 ডিগ্রির মধ্যে কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। 35 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রা ভ্রমণ এইচএফ উদ্বায়ীকরণকে ত্বরান্বিত করে, যা তরল-এয়ার ইন্টারফেসের কাছাকাছি স্থানীয়ভাবে সমাধান রসায়নকে পরিবর্তন করে। এই ঘটনাটি একটি বৈশিষ্ট্যগত ত্রুটির প্যাটার্ন তৈরি করে: উল্লম্বভাবে নিমজ্জিত অংশগুলির উপর-পলিশ করা উপরের অংশ এবং নীচের{10}}পালিশ করা নিম্ন অংশগুলির মধ্যে একটি ধীরে ধীরে পরিবর্তনের জোন রয়েছে৷
ব্যবহারিক পাল্টা ব্যবস্থার মধ্যে রয়েছে সঞ্চালিত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ তরল সহ জ্যাকেটযুক্ত ট্যাঙ্ক, আনুপাতিক-ইটিগ্রাল-ডেরিভেটিভ (পিআইডি) কন্ট্রোলার সহ নিমজ্জন হিটার, এবং তাপীয় স্তরবিন্যাস দূর করার জন্য অবিচ্ছিন্ন স্নান পুনঃপ্রবর্তন। একাধিক গভীরতা এবং অবস্থানে অবস্থিত থার্মোকলগুলি প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের জন্য প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়া প্রদান করে।
