Habituellement, le traitement autocatalytique du nickel le rend excellent pour obtenir une bonne liaison au titane, ce qui le rend largement utilisé pour revêtir le titane comme revêtement initial. Bien qu'ils ne soient pas utilisés comme couches initiales pour la métallisation sur le titane, le cuivre, l'or et l'argent servent de finitions de placage ultérieures appliquées sur la couche de nickel. Le placage sur le titane offre presque la même résistance à la corrosion que le platine. Non seulement cela, mais cela limite également les impacts négatifs des éléments chimiques tels que l'acide chlorhydrique (HCL), le chlore gazeux (Cl2) et de nombreux acides organiques.
Utilisations pour le placage sur titane
L'utilisation du titane n'a cessé de croître au cours du demi-siècle suivant. Avec d'innombrables applications industrielles et manufacturières, voici les meilleurs exemples.
Aérospatial
Avec une large utilisation pour sa légèreté, le titane peut être trouvé dans plusieurs types d'avions différents. Essentiellement, le métal augmente l'aérodynamisme de l'avion et améliore le rendement énergétique. En dehors de cela, le titane a également une excellente résistance à la fatigue et une grande résistance aux fissures et à la corrosion. De plus, il peut également supporter des températures élevées. Outre les avions, le titane est utilisé pour développer et fabriquer des missiles et des engins spatiaux, comme mentionné précédemment.
Marin
La résistance du titane à la corrosion de l'eau de mer en fait un choix fréquent pour les applications marines et la fabrication de pièces utilisées dans les applications marines. Un exemple de cette application est la fabrication de dispositifs sous-marins, tels que des caméras de surveillance sur des bateaux et des sous-marins.
Bijoux
Les propriétés physiques du titane, y compris la durabilité, la légèreté et la résistance à la corrosion, en font un choix fréquemment choisi pour fabriquer des bijoux de créateurs et des boîtiers de montres. Parce que le titane peut être coloré sans effort, il est répandu dans les petits articles de bijouterie comme les piercings corporels.
Médical
Les articulations à rotule utilisées dans les arthroplasties de la hanche nécessitent une résistance légère et supérieure, sans aucun doute obtenue grâce au titane. Le métal est l'un des rares matériaux biocompatibles, ce qui rend le titane non toxique et sans danger pour le corps humain. Le titane est également utilisé pour fabriquer des béquilles, des fauteuils roulants et des instruments chirurgicaux.
Automobile
Les propriétés aérodynamiques, légères et super résistantes du titane, ainsi que ses alliages, les rendent idéaux pour la fabrication de pièces automobiles, telles que les carrosseries de voitures de course et d'autres éléments.
Besoin de galvanoplastie de titane
Le titane est un excellent métal aux propriétés extraordinaires idéal pour la fabrication de plusieurs pièces et les applications industrielles. Néanmoins, il existe plusieurs raisons pour le placage sur le titane et ses alliages. Le placage, en général, améliorera encore les propriétés déjà existantes dans le titane, améliorant ainsi davantage la finition du métal et la capacité du métal à résister à la fatigue de surface, au fretting et aux propriétés anti-grippage. Le placage sur titane augmente encore la résistance à la corrosion dans les environnements chauds et acides. De plus, il peut augmenter et diminuer la conductivité électrique, ajouter de la lubrification, réfléchir la chaleur et réparer ou redimensionner les applications.
Problèmes avec le placage sur le titane
Le processus de placage au titane a longtemps été considéré comme un processus compliqué à perfectionner, voire totalement impossible. C'est parce que le titane reste un métal hautement réactif. Le titane réagit essentiellement avec l'oxygène produit lors du processus de placage pour former un film passif sur le substrat. Ce film agit comme un obstacle à la liaison du revêtement métallique pendant le placage, rendant le processus inefficace. La solution consiste à choisir le processus de galvanoplastie pour favoriser l'adhérence du revêtement métallique et du substrat. L'oxyde natif doit être éradiqué, l'isolant du reste du processus de placage. Sans aucun doute, cela ne peut être accompli qu'en employant une entreprise de placage sur titane pour atteindre chacun de ces objectifs de manière efficace et rentable.
Conseils de préparation de surface
Le processus le plus initial consiste à préparer correctement la surface du substrat en titane. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour le processus de préparation de surface, qui comprend généralement :
- Méthodes conventionnelles comme le meulage, le dégraissage à la vapeur, le sablage et le nettoyage alcalin.
- Activation par gravure électrochimique, sans mise en œuvre de traitement thermique.
- Activation par projection d'abrasif liquide.
Ces procédés sont pratiques et applicables au titane métallique et à plusieurs alliages de titane. De plus, ces processus répondent également aux exigences de conformité en respectant les normes établies par l'ASTM (American Society for Testing and Materials) International en termes de promotion de l'adhérence lors du placage de différents métaux sur du titane.
Nickelage sur Titane
Le nickel est l'un des matériaux les plus couramment utilisés pour le placage sur titane en raison de son taux de réussite élevé. Grâce au nickelage, le titane en dessous devient plus résistant à la corrosion et moins susceptible de s'user. Le processus, en général, contient les étapes suivantes :
- Utiliser un solvant pour dégraisser le support.
- Utilisez de la pâte de poudre de pierre ponce pour frotter la surface dans l'eau.
- Nettoyez soigneusement le substrat avec un nettoyant alcalin.
- Rincer le substrat en le plongeant dans une solution de 500 ml de HCL avec 500 ml d'eau.
- Rincer soigneusement le substrat en le plongeant dans une solution de 120 ml d'acide fluorhydrique (48%), 400 ml d'acide nitrique et 1 litre d'eau.
- Encore une fois, rincez abondamment dans une solution de 130 ml d'acide fluorhydrique (70%), 830 ml d'acide acétique et 40 ml d'eau pour le traitement anodique.
- Rincer le substrat tout en appliquant une densité de courant 15-30ASF à température ambiante.
- Maintenant, rincez soigneusement le substrat dans un bain de placage au nickel sulfamate qui contient une température de maintien de 145°F et une densité de courant électrique de 1000 ASF.
- Traitement thermique dans une atmosphère qui implique un gaz inerte à 480 degrés centigrades pendant 2 heures pour augmenter l'adhérence entre le titane et le nickel.
Placage autocatalytique au nickel comme sous-couche
Nickelage autocatalytique est une autre méthode, qui est souvent utilisée pour plaquer du nickel sur du titane. Comme son nom l'indique, dans le placage autocatalytique, contrairement à la galvanoplastie, vous n'impliquez pas de courant électrique dans le bain de placage. Dans le remplacement du courant, vous utilisez une réaction chimique autocatalytique dans laquelle vous déposez un alliage de nickel-phosphore à la surface du substrat.
Le nickelage autocatalytique s'avère avantageux par rapport à la galvanoplastie car il offre une meilleure uniformité d'épaisseur et un revêtement uniforme. Lorsque le titane est considéré comme un substrat, le nickelage autocatalytique n'est généralement pas utilisé pour la couche de finition sur le titane. Au lieu d'être la couche de finition, elle est utilisée comme couche de base pour d'autres métaux afin d'augmenter leur pouvoir adhésif. D'autres avantages précieux du nickelage autocatalytique sur le titane comprennent une meilleure conductivité thermique, un brasage et un soudage améliorés et une oxydation à haute température accrue.
Placage Or sur Titane
L'or est rarement utilisé comme matériau de placage pour le titane afin d'améliorer l'aspect extérieur et l'apparence du substrat. Cependant, en raison du coût relativement élevé de l'or, seule une fine couche de celui-ci est utilisée pour plaquer la surface en titane. Pour réussir à plaquer de l'or sur du titane, vous devez d'abord éliminer entièrement le dioxyde de titane, puis démarrer le processus de placage pour garantir un revêtement uniforme, uniforme et continu sur toute la surface du titane. Un problème général avec la galvanoplastie de l'or sur du titane est la formation de petits défauts et imperfections de surface. Ceux-ci peuvent incorporer des fissures ou des trous formant la surface du substrat. Mais encore une fois, ce problème peut être résolu en revêtant d'abord le titane à l'aide d'un revêtement de nickel autocatalytique, puis en appliquant l'or par galvanoplastie dessus.
Le placage d'or sur du titane ne se fait pas uniquement par électrodéposition. Cependant, d'autres méthodes existent également. Par exemple, le déplacement chimique est un processus fréquemment utilisé dans l'industrie de la bijouterie. En déplacement chimique, un élément change de position avec un autre élément d'un composé lors d'une réaction chimique. De même, le déplacement chimique se produit dans le placage à l'or. Lorsque le titane est conservé dans une solution contenant des ions d'or, les ions d'or commencent à déplacer les ions de titane et forment une couche d'or à la surface du titane.
Le bain utilisé pour envelopper le titane lors du déplacement chimique consiste en :
- Ions fluorure pour dissoudre l'oxyde de titane (déjà présent en couche sur le titane).
- Ions d'or monovalents pour former un revêtement sur le titane.
- Ions citrate pour la complexation de l'or monovalent.
De plus, des ions hydrogène sont ajoutés au lot pour acquérir l'état acide préféré, et des ions tungstène peuvent également être mis en oeuvre pour conserver le lot.
La quantité idéale de chaque matériau mentionné ci-dessus a été répertoriée ci-dessous. Supposons que le bain soit préparé et appliqué conformément à ces spécifications. Dans ce cas, il produira un revêtement uniforme sans aucun défaut présent à la surface du substrat.
- Or monovalent : 25 grammes/litre
- Citrate : 50 grammes/litre
- Fluorure : 10-20 grammes/litre
- Hydrogène : Quantité suffisante pour obtenir un niveau de pH de 5-6
Placage de cuivre sur titane
Pour augmenter la conductivité électrique du titane, du cuivre peut être plaqué dessus. Comme le placage d'or sur du titane, pour éviter d'obtenir un revêtement moche ou d'avoir des défauts dans la couche, il est conseillé de créer d'abord un revêtement de nickel autocatalytique sur le titane. Pour améliorer encore le résultat du revêtement, il est également nécessaire d'éliminer la couche d'oxydes de titane déjà présente à la surface du titane. Le procédé couramment utilisé pour plaquer du cuivre sur du titane est le suivant :
- Utilisez un solvant pour enlever la graisse, les débris et autres contaminants du substrat.
- Nettoyez le support à l'aide d'une solution alcaline.
- Rincer le substrat avec de l'eau déminéralisée.
- Avec une pâte abrasive à l'eau, sablage du substrat.
- Encore une fois, rincez le substrat avec de l'eau déminéralisée.
- Effectuer un revêtement de nickel autocatalytique sur le titane avec l'épaisseur optimale.
- Nettoyez le substrat avec de l'eau déminéralisée.
- Effectuer la galvanoplastie du cuivre sur le titane dans un bain de cuivre à base d'acide.
- Nettoyez le substrat avec de l'eau déminéralisée.
Enfin, il est suggéré de cuire pendant le placage du cuivre sur le titane pour augmenter la propriété adhésive. En atmosphère réductrice, le traitement thermique doit durer environ une heure.