גלגול קר הפיך של מוטות סגסוגת טיטניום וטכנולוגיית הסרת סרט תחמוצת

גלגול הפיך מתייחס לתהליך הגלגול שבו מוט הטיטניום נדחס שוב ושוב ומעוות על מכבש הגלגול כדי להשיג סוף סוף את עובי המוצר. ציוד הגלגול ההפיך פשוט יחסית ומורכב מציוד שינוע ופיתול של סליל טיטניום, מכבש מתגלגל, סלילים קדמיים ואחוריים וציוד פלט לפריקה. חלק מבתי הגלגול מוסיפים סלילים לפני או אחרי הגלגול בהתאם לדרישות הטכניות.

חומרי גלם בגלגול קר מסופקים על ידי יחידות גלגול חם, וסליל טיטניום בודד בגלגול חם שוקל פחות. ניתן לחתוך את הראש והזנב של סליל הטיטניום ולרתך יחדיו על התקן הפותח כדי להגדיל את כושר הייצור של תהליך הגלגול הקר.

מוטות טיטניום מגולגלים חמים חייבים להיות מוחמצים לפני טחנת גלגול קר. המטרה היא להסיר את אבנית תחמוצת הברזל על פני מוט הטיטניום, להפוך את פני השטח של מוט טיטניום מגולגל קר לחלק ולהבטיח התקדמות חלקה של ייצור גלגול.

סלילי הטיטניום הכבושים מגולגלים חמים מונפים מהמחסן המרכזי לאוכף מסוע השרשרת, ושרשרת המסוע מעבירה את סלילי הטיטניום למצב הפתיחה ברצף לפירוק. ראש החגורה המורחב מוכנס למכונת יישור שלושת הגלילים מראש הוו ונשלח למרווח הגלגול דרך צלחת ההנחיה הניידת. ראש הרצועה מגיע לסליל צד היציאה דרך מרווח הגלילים המורם או הסגור, מוחדר ללסתות הגלגלת, ומהודק. לפי עובי מוט הטיטניום, לאחר כמה סיבובים, כוונן את הלחץ והמתח, ולאחר מכן לחץ על לוחית מנחה הלחץ כדי להתגלגל. יש למרוח נוזל גלגול, להתחיל את מפעל הגלגול, להגביר את המהירות למהירות רגילה בהתאם לתנאי הגלגול, ולבצע את המעבר הראשון של הגלגול.

כאשר סליל הטיטניום עומד להתגלגל, מפעל הגלגול חייב להאט את הקצב ולעצור בזמן כך שזנב הקלטת ייעצר על תוף הסליל בצד הכניסה. לאחר שהצבת המתפתלת נוגסת בזנב הרצועה, מכבש הטיטניום מקצה את המעבר השני של הלחיצה בהתאם לתקנות. המפעיל בוחר את המתח, מספק נוזל גלגול, והטחנה מבצעת גלגול הפוך.

בהתאם לדרגת טיטניום ולתקן, 3 עד 7 מעברים של גלגול הדדי מבוצעים בכל מעבר. כאשר הגלגול ההולך מגיע למספר אי זוגי של מעברים ומגיע לעובי המוצר, מגביהים או סוגרים את פער הגלגול והזנב קפיץ בהתאם לאיכות זנב הרצועה. על סליל הגלגלת, זנב הסרט מרותך לסליל הטיטניום החיצוני או מודבק. סליל הטיטניום מועבר מהגליל על ידי עגלת הפריקה, ולאחר מכן מושלך לתוך מיכל איסוף סליל הטיטניום, והסליל מסומן. על פי הסטנדרטים, ניתן לשדרג אותו לתהליכים הבאים כדי להמשיך בייצור.

בייצור תעשייתי, מידת החמצון של מוטות סגסוגת טיטניום עשויה להשתנות מאוד. במידה והתהליך הקודם מתחמצן בצורה חמורה, כגון חמצון חמור בתנאי טמפרטורה גבוהים והיווצרות אבנית תחמוצת, יש לבצע התזת חול. חומר העבודה לאחר התזת חול צריך לעבור תהליכים הבאים (ניקוי אלקלי, כבישה). אם סרט התחמוצת דק ואין צורך בהתזת חול, ניתן לכבוש ישירות.

טיטניום דו חמצני הוא תרכובת אמפוטרית עם בסיסיות מעט יותר גדולה מחומציות. טיטניום דו חמצני יציב מאוד מבחינה תרמית והוא יתפרק רק בטמפרטורות גבוהות מאוד. הוא גם יציב מבחינה כימית ובטמפרטורות נמוכות יותר יש לו יציבות טובה במדיות אנאורגניות ואורגניות רבות. לא מסיס במים ובהרבה ממסים אחרים, לא מסיס בחומצות מדוללות שונות למעט חומצה הידרופלואורית. דו חמצני יהלום אינו מסיס גם בחומצה גופרתית מרוכזת. עם זאת, טיטניום דו חמצני מסיס בתמיסות חומצה גופרתית מרוכזת חמה, חומצה חנקתית ונתרן הידרוקסיד, וניתן להשתמש בו לניקוי אלקלי וכבישה של ברגי טיטניום ומוטות סגסוגת טיטניום.

ניקוי אלקלי של מוטות סגסוגת טיטניום, כולל מתכות נדירות אחרות, מתבצע בתמיסת אלקלית מותכת. המטרה היא להסיר את אבנית התחמוצת על פני מוט סגסוגת הטיטניום על פני חומר העבודה. הפעולה של תמיסה אלקלית ואבנית תחמוצת יכולה להסיר אבנית תחמוצת. עם זאת, על מנת להסיר את אבנית התחמוצת על משטח העבודה תוך הימנעות מתופעות הלוואי שלה, יש צורך למדוד את המחמצן (NaNO3 או KNO3) בהמסה של NaoH.

הפרמטרים העיקריים המשפיעים על תהליך הניקוי האלקלי הם הרכב תמיסת אלקלי, טמפרטורת ניקוי אלקלי וזמן.

הבחירה של רכיבים אלקליים שוקלת בעיקר כיצד לעכב את תהליך ספיגת המימן של טיטניום במהלך ניקוי אלקלי. ברגי טיטניום ומוטות סגסוגת טיטניום יכולים לשחרר מימן במהלך ניקוי אלקלי, מה שמספק אפשרות לספיגת מימן. ספיגת מימן עלולה לגרום להתפרקות מימן, ולהרכב התמיסה האלקלית יש השפעה משמעותית על כמות ספיגת המימן. לתוספת של מרכיבים מסוימים מלבד נתרן הידרוקסיד יש השפעה משמעותית על ספיגת מימן ואובדן מתכות במהלך ניקוי אלקלי של מוטות סגסוגת טיטניום.