티타늄 와이어의 제조는 티타늄 및 티타늄 합금 빌릿의 제련 및 단조로 시작되며, 그 성능의 열쇠는 멀티 패스 드로잉 프로세스에 있습니다. 이 과정은 연속 직경 감소가있는 다이 드로잉을 사용하여 티타늄 와이어의 직경을 몇 밀리미터에서 미크론 레벨로 점차적으로 줄입니다. 각 도면에는 재료 내부의 곡물이 재 배열되고 결함 제거가 동반됩니다.
1. 곡물 정제 및 질감 제어
도면 과정에서 티타늄 와이어는 심한 플라스틱 변형을 겪고 원래 거친 곡물은 날씬한 섬유 구조로 나뉩니다. 이러한 미세 텍스트의 진화는 재료의 강도를 향상시킬뿐만 아니라 독특한 이방성 특성을 제공합니다. 예를 들어, 의료 분야에서 일반적으로 사용되는 0.20-0.28mm 문합 티타늄 와이어는 축 방향을 따라 곡물의 방향 배열을 가지고 있으며, 이는 봉합사의 유연성과 피로 저항을 크게 향상시킬 수 있습니다.
2. 표면 품질 및 결함 제거
멀티 패스 도면은 단계별 직경 감소 설계를 통해 단일 변형으로 인한 응력 농도를 효과적으로 분산시킵니다. 각 도면 후, 티타늄 와이어의 표면은 마이크로 크랙 및 포함과 같은 결함을 점차적으로 제거하기 위해 초음파와 초음파로 청소됩니다. 이 공정 제어는 정형 외과 및 치과의 직선 와이어 (0.8-4.0mm)의 표면 거칠기가 RA0.2μm 이하에 도달 할 수 있도록하여 생체 적합성 및 장기 이식의 안전 요구 사항을 충족시킵니다.
3. 성능 구배 규정
다양한 응용 시나리오의 경우, 드로잉 프로세스는 변형, 윤활 조건 및 열 처리 파라미터를 조정하여 티타늄 와이어 성능의 기울기 조절을 달성 할 수 있습니다. 예를 들어, 산업 티타늄 용접 와이어는 고강도를 유지하면서 가소성이 우수해야하며 의료 티타늄 와이어는 더 높은 피로 수명과 생체 적합성을 필요로합니다. 이 정확한 제어 기능은 멀티 패스 드로잉 프로세스의 핵심 값입니다.
의료 분야에서 티타늄 와이어의 멀티 패스 드로잉 프로세스는 임플란트의 안전성 및 효과와 직접 관련이 있습니다. 심혈관 문합에서 정형 외과 고정 시스템에 이르기까지 티타늄 와이어의 성능은 수술의 성공률과 환자 회복의 질을 결정합니다.
1. 심혈관 문합 티타늄 와이어 : 미크론 수준의 정밀도를 가진 생명을 구하는 봉합사
0.20-0.28mm 문합 티타늄 와이어는 심혈관 수술에서 소모 할 수 있습니다. 다중 패스 드로잉 프로세스는 와이어 직경 공차가 ± 0.01mm 이내에 제어되고 표면 마감이 미러 수준에 도달하도록해야합니다. 이 정밀 제어는 티타늄 와이어가 혈관 벽의 손상을 피하면서 혈관을 봉합 할 때 충분한 기계적지지를 제공 할 수있게합니다. 예를 들어, 관상 동맥 우회 수술에서 티타늄 와이어 봉합사의 유연성과 부식성은 수술 후 재충소의 위험을 크게 줄입니다.
2. 정형 외과 및 치과 직선 와이어 : 생체 역학 및 미학의 이중 균형
0.8-4.0mm 정형 외과 및 치과 직선 와이어는 생체 역학적 안정성과 미적 요구 사항을 모두 충족해야합니다. 멀티 패스 드로잉 프로세스는 곡물 구조 및 표면 형태를 최적화하여 티타늄 와이어가 높은 강도를 유지하면서 우수한 탄성 계수 일치를 가질 수 있도록합니다. 치과 치열 교정 분야에서 티타늄-니켈 합금 와이어의 드로잉 프로세스는 초자력과 모양 메모리 효과를 정확하게 제어하고 치아 운동의 정확한 제어를 실현할 수 있습니다. 정형 외과 임플란트에서는 티타늄 와이어의 피로 수명은 내부 고정 시스템의 장기 안정성을 직접 결정합니다.
3. 생체 적합성의 현미경 보증
표면의 산화물 층의 조절 티타늄 와이어 멀티 패스 드로잉 프로세스는 생체 적합성의 핵심입니다. 드로잉 공정 동안 윤활 조건 및 후속 열처리를 제어함으로써, 티타늄 와이어의 표면에 밀도가 높고 안정적인 Tio 옥사이드 필름이 형성 될 수있다. 이 나노 스케일 산화물 층은 금속 이온의 방출을 효과적으로 차단할뿐만 아니라 조골 세포의 접착력 및 증식을 촉진하고 임플란트 주변의 염증 반응을 상당히 감소시킬 수있다.
산업 분야에서 티타늄 와이어의 멀티 패스 드로잉 프로세스는 항공 우주 및 새로운 에너지와 같은 고급 제조를위한 주요 재료 지원을 제공합니다. 엔진 블레이드의 용접에서 심해 장비의 밀봉에 이르기까지 티타늄 와이어의 성능은 장비의 신뢰성과 수명을 직접 결정합니다.
1. 항공 우주 용접을위한 티타늄 와이어 : 극한 환경에서의 연결 기술
산업 티타늄 용접 와이어는 고온, 고압 및 강한 부식의 결합 효과를 견딜 수 있어야합니다. 멀티 패스 드로잉 프로세스는 합금 조성 및 미세 구조를 최적화하여 용접 와이어가 용접의 밀도를 보장하고 용접 공정 동안 열 균열과 기공 결함을 피할 수 있습니다. 예를 들어, 항공기 엔진 블레이드를 수리 할 때 티타늄 용접 와이어의 순도 및 소성 변형 능력은 용접 조인트의 피로 저항을 직접 결정합니다.
2. 새로운 에너지 분야의 정밀 전도성 와이어
수소 생산을위한 연료 전지 및 물 전기 분해 분야에서 티타늄 와이어는 양극판 유동장의 핵심 재료입니다. 다중 패스 드로잉 프로세스는 전도도, 부식 저항 및 기계적 강도를 고려해야합니다. 도면 공정 동안 입자 방향 및 표면 상태를 조절함으로써, 산성 전해질에서 티타늄 와이어의 부식 속도는 0.01mm/a 미만으로 감소하면서 5 × 10 Ω · cm에서 안정적인 저항력을 유지할 수있다.
3. 심해 및 원자력 산업을위한 특수 티타늄 와이어
심해 장비 및 원자로에서 티타늄 와이어는 오랫동안 고압, 강한 방사선 및 부식성 매체를 견딜 수 있어야합니다. 다중 패스 드로잉 프로세스는 중간 어닐링 및 표면 변형 기술을 도입함으로써 타이타늄 와이어의 저항을 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어, 심해 탐지기의 밀봉 티타늄 와이어는 -10,000 psi 압력 테스트를 통과 해야하는 반면, 핵 등급 티타늄 와이어는 50 년 설계 수명의 방사선 내성 요구 사항을 충족해야합니다 .